RU2678330C1

RU2678330C1 - Currents in the high-voltage oil-filled transformers, auto-transformers or electrical reactors windings measuring device

Info

Publication number: RU2678330C1
Application number: RU2018111915A
Authority: RU
Inventors: Леонид Нисонович Конторович
Original assignee: Леонид Нисонович Конторович
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2019-01-28

Abstract

FIELD: measuring equipment; electrical equipment.SUBSTANCE: invention relates to the currents in the high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electrical reactors windings measuring device. Device contains at least two current sensors, one of which is a built into the tank high-voltage current transformer with the annular magnetic circuit, with the primary winding in the form of the high-voltage transformer winding branch and with the secondary winding wound around the annular magnetic circuit cross section. On one of the secondary winding branches a second current sensor is installed, and the secondary winding outputs are connected with the signal transmission output into one external system. Second current sensor is made in the form of a low-voltage current transducer, is installed on the built into the tank high-voltage current transformer located outside the tank secondary winding outlet section. Through the additional signal processing unit the low-voltage current converter outlet is connected to the signal transmission output into another external system. Low-voltage current transducer is based on the Hall effect or is made in the form of a low-voltage current transformer with a magnetic core from magnetic material with a linear magnetic characteristic.EFFECT: transformer equipment windings current instantaneous values precision measurement, the measured signals simultaneous and synchronous transmission in analog and / or digital form into at least two external systems.7 cl, 3 dwg

Description

Техническое решение относится к области измерений мгновенных значений токов в обмотках высоковольтного маслонаполненного трансформаторного оборудования: силовых трансформаторов, автотрансформаторов и шунтирующих реакторов. Измерения проводятся в разных переходных и постоянных режимах эксплуатации без отключения трансформаторного оборудования от сети.The technical solution relates to the field of measuring instantaneous currents in the windings of high-voltage oil-filled transformer equipment: power transformers, autotransformers and shunt reactors. Measurements are carried out in different transient and continuous operation modes without disconnecting transformer equipment from the network.

Известны устройства для измерения токов в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов - измерительные трансформаторы тока, установленные на шинах подстанции или в сети (см. Афанасьев В.В., Адоньев Н.М. и др. Трансформаторы тока, Энергоатомиздат, 1989 г., Ленинград, ст. 252).Known devices for measuring currents in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors - measuring current transformers mounted on substation buses or in a network (see Afanasyev V.V., Adonyev N.M. et al. Current transformers, Energoatomizdat, 1989 city of Leningrad, article 252).

При использовании измерительных трансформаторов тока, установленных на подстанции или в сети, ток в обмотках трансформаторного оборудования определяется с достаточно большой погрешностью. Это объясняется тем, что эти трансформаторы тока измеряют ток не непосредственно на входе в трансформатор, а на большом расстоянии от него или на шинах подстанции, или в участке сети, к которому принадлежит дополнительное оборудование. При этом, параметры этих шин, участков сети или длинных кабелей, проходящих от трансформаторов тока к соответствующим внешним системам, влияют на показатели трансформаторов тока, повышая погрешность измерений.When using measuring current transformers installed at a substation or in a network, the current in the windings of transformer equipment is determined with a sufficiently large error. This is explained by the fact that these current transformers measure current not directly at the entrance to the transformer, but at a large distance from it either on the substation buses, or in the network section to which the additional equipment belongs. At the same time, the parameters of these buses, network sections or long cables passing from current transformers to the corresponding external systems affect the performance of current transformers, increasing the measurement error.

Известны устройства для измерения токов в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов - измерительные трансформаторы тока, встроенные в бак высоковольтного маслонаполненного трансформаторного оборудования (см. Афанасьев В.В., Адоньева Н.М. и др. Трансформаторы тока, Энергоатомиздат, 1989 г., Ленинград, ст. 200).Known devices for measuring currents in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors are current measuring transformers built into the tank of high-voltage oil-filled transformer equipment (see Afanasyev V.V., Adonyeva N.M. et al. Current transformers, Energoatomizdat, 1989 Leningrad, Art. 200).

Встроенные измерительные трансформаторы тока устанавливаются непосредственно на входе обмоток или на отводах обмоток внутри бака трансформатора, например, их первичной обмоткой является часть отвода обмотки, проходящей в адаптере ввода в баке трансформаторного оборудования. Обычно в одном адаптере на одном отводе обмотки располагается несколько (от двух до семи) трансформаторов тока, сигналы которых предназначены для различных внешних систем.Built-in measuring current transformers are installed directly at the input of the windings or at the leads of the windings inside the transformer tank, for example, their primary winding is part of the tap of the winding passing in the input adapter in the tank of the transformer equipment. Usually in one adapter on one tap of the winding there are several (from two to seven) current transformers whose signals are designed for various external systems.

При использовании встроенных измерительных трансформаторов тока погрешность измерений уменьшается по сравнению с измерениями установленных на подстанции измерительных трансформаторов тока, однако для каждой системы требуется отдельный встроенный измерительный трансформатор тока. Передача измеренных сигналов одновременно в несколько различных систем с помощью гальванического подсоединения кабелей этих систем к одному измерительному трансформатору тока запрещена различными стандартами и нормативными документами. Это объясняется тем, что при гальваническом соединении меняется активное сопротивление измерительных цепей и ток в этих цепях меняется. То есть, при гальваническом размножении сигналов растет погрешность измерений.When using built-in measuring current transformers, the measurement error is reduced in comparison with the measurements of measuring current transformers installed at the substation, however, each system requires a separate built-in measuring current transformer. The transmission of measured signals simultaneously to several different systems by galvanically connecting the cables of these systems to one measuring current transformer is prohibited by various standards and regulatory documents. This is due to the fact that during galvanic connection the active resistance of the measuring circuits changes and the current in these circuits changes. That is, with galvanic propagation of signals, the measurement error increases.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является устройство для измерения тока в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов (см. патент РФ №2097864 от 15.02.1996 г., опубл. 27.11.1997 г., МПК H01F 38/28), содержащее не менее двух датчиков тока, одним из которых является встроенный в бак маслонаполненного трансформаторного оборудования высоковольтный трансформатор тока с кольцевым магнитопроводом, с первичной обмоткой в виде отвода обмотки высоковольтного трансформаторного оборудования и со вторичной обмоткой, намотанной вокруг сечения кольцевого магнитопровода, при этом на одном из отводов вторичной обмотки высоковольтного трансформатора тока установлен второй датчик тока, а выходы вторичной обмотки соединены с первым выходом передачи сигнала в одну внешнюю систему.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed technical solution is a device for measuring current in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors (see RF patent No. 2097864 of 02.15.1996, publ. 11.27.1997, IPC H01F 38/28), containing at least two current sensors, one of which is a high-voltage current transformer with an annular magnetic circuit built into the tank of oil-filled transformer equipment, with a primary winding in the form of an outlet and winding the high voltage transformer equipment and with a secondary winding wound around the section of the annular magnetic circuit, wherein one of the taps of the secondary winding of the high-voltage current transformer has a second current sensor, and outputs a secondary winding coupled to the first output transmission signal into one external system.

Оба датчика тока являются встроенными измерительными трансформаторами тока. Первый измерительный трансформатор содержит первичную обмотку, кольцевую магнитную систему, навитую из ленты электротехнической стали, и вторичную обмотку, намотанную вокруг сечения кольцевого магнитопровода с двумя отводами. Кроме того, в известном устройстве отводы вторичной обмотки первого измерительного трансформатора соединены между собой с помощью первой вторичной обмотки второго измерительного трансформатора тока, который также содержит кольцевую магнитную систему, навитую из ленты электротехнической стали, и первичную и вторичные обмотки. Кроме того, он имеет соединенные между собой третью обмотку, электронный усилитель и кабель с двумя концами. Этот кабель, как правило, медный бронированный, присоединен к одной внешней системе.Both current sensors are built-in measuring current transformers. The first measuring transformer comprises a primary winding, an annular magnetic system wound from electrical steel tape, and a secondary winding wound around a section of an annular magnetic circuit with two taps. In addition, in the known device, the taps of the secondary winding of the first measuring transformer are interconnected using the first secondary winding of the second measuring current transformer, which also contains an annular magnetic system wound from electrical steel tape, and primary and secondary windings. In addition, it has a third winding connected together, an electronic amplifier and a cable with two ends. This cable, usually copper armored, is connected to one external system.

Известное устройство содержит только один внешний вывод, то есть может быть присоединен только к одной внешней системе. Для подсоединения к другой внешней системе необходимо использовать второе аналогичное устройство. Таким образом, известное устройство не обеспечивает многоцелевое использование, не позволяет передавать в различные внешние системы измерительные сигналы тока, синхронизированные во времени. При многоцелевом использовании необходимо изготовление нескольких устройств, что приводит к большим дополнительным расходам.The known device contains only one external output, that is, it can be connected to only one external system. To connect to another external system, you must use a second similar device. Thus, the known device does not provide multi-purpose use, it does not allow the transmission of current signals synchronized in time to various external systems. For multipurpose use, it is necessary to manufacture several devices, which leads to large additional costs.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для измерения тока в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов, в котором путем введения новых элементов, новых связей между ними и нового выполнения элементов обеспечивается возможность с высокой точностью измерять мгновенные значения тока в обмотках трансформаторного оборудования и передавать измеренные сигналы в аналоговом и/или цифровом виде одновременно и синхронно не менее чем в две внешние системы, например, системы мониторинга и/или релейной защиты и/или диспетчерского управления, и/или коммерческого учета и/или других приборов мониторинга и защиты трансформатора. При этом обеспечивается создание автономного устройства, установленного на высоковольтном маслонаполненном трансформаторном оборудовании или рядом с ним.The basis of the invention is the task of improving the device for measuring current in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors, in which by introducing new elements, new connections between them and the new implementation of the elements, it is possible to measure instantaneous current values in the windings of transformer equipment with high accuracy and transmit measured signals in analog and / or digital form simultaneously and synchronously to at least two external Systems, for example, monitoring and / or relay protection systems and / or supervisory control, and / or commercial metering and / or other transformer monitoring and protection devices. This ensures the creation of an autonomous device mounted on or near high-voltage oil-filled transformer equipment.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для измерения тока в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов, которое содержит не менее двух датчиков тока, одним из которых является встроенный в бак маслонаполненного трансформаторного оборудования высоковольтный трансформатор тока с кольцевым магнитопроводом, с первичной обмоткой в виде отвода обмотки высоковольтного трансформаторного оборудования и со вторичной обмоткой, намотанной вокруг сечения кольцевого магнитопровода, при этом на одном из отводов вторичной обмотки высоковольтного трансформатора тока установлен второй датчик тока, а выходы вторичной обмотки соединены с выходом передачи сигнала в одну внешнюю систему, новым является то, что второй датчик тока выполнен в виде низковольтного преобразователя тока, установлен на участке отвода вторичной обмотки встроенного в бак высоковольтного трансформатора тока, расположенном снаружи бака, и при этом отвод низковольтного преобразователя тока через дополнительный блок обработки сигналов соединен с выходом передачи сигналов в другую внешнюю систему.The problem is solved in that in the known device for measuring current in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors, which contains at least two current sensors, one of which is a high-voltage current transformer with an annular magnetic circuit built into the oil-filled transformer equipment tank, with a primary winding in the form of a tap of the winding of high-voltage transformer equipment and with a secondary winding wound around a section of front magnetic circuit, while one of the taps of the secondary winding of the high-voltage current transformer has a second current sensor, and the outputs of the secondary winding are connected to the output of the signal transmission to one external system, it is new that the second current sensor is made in the form of a low-voltage current transducer, installed on the secondary winding section of the high-voltage current transformer built into the tank located outside the tank, and the low-voltage current converter is tapped through an additional processing unit ki signals coupled to transmit the output signal to another external system.

Новым является также то, что второй датчик тока выполнен в виде низковольтного преобразователя тока, основанного на эффекте Холла.Also new is the fact that the second current sensor is made in the form of a low-voltage current transducer based on the Hall effect.

Новым является также то, что в качестве низковольтногоAlso new is that as a low voltage

преобразователя тока использован низковольтный трансформатор тока с магнитопроводом из магнитного материала с линейной магнитной характеристикой.The current transformer uses a low-voltage current transformer with a magnetic core made of magnetic material with a linear magnetic characteristic.

Новым является также то, что блок обработки сигнала выполнен в виде блока зашиты измерительных сигналов от перегрузок в установившихся и переходных режимах эксплуатации.Also new is the fact that the signal processing unit is made in the form of a unit for protection of measuring signals from overloads in steady and transient operating modes.

Новым является также то, что блок обработки сигнала дополнительно содержит последовательно соединенные блок масштабирования, блок аналого-цифрового преобразования и блок передачи цифровых сигналов.Also new is the fact that the signal processing unit additionally comprises series-connected scaling unit, analog-to-digital conversion unit and digital signal transmission unit.

Новым является также то, что блок обработки сигнала дополнительно содержит блок цифровой компенсации погрешности измерений сигнала.Also new is the fact that the signal processing unit additionally contains a digital compensation unit for the measurement error of the signal.

Новым является также то, что блок обработки сигналов содержит дополнительные клеммы для подключения высоковольтных трансформаторов тока или низковольтных преобразователей тока, которые измеряют токи не менее чем в двух обмотках маслонаполненного трансформатора, и соответствующие блоки защиты и масштабирования, соединенные при этом с дополнительными входами блока аналого-цифрового преобразования, последовательно соединенного с блоком цифровой компенсации погрешности и блоком передачи цифровых сигналов.Also new is the fact that the signal processing unit contains additional terminals for connecting high-voltage current transformers or low-voltage current converters, which measure currents in at least two windings of an oil-filled transformer, and corresponding protection and scaling units, which are connected to the additional inputs of the analog a digital conversion connected in series with the digital error compensation unit and the digital signal transmission unit.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в том, что в устройстве для измерения тока в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторовA causal relationship between the set of essential features of the claimed device and the technical result achieved is that in a device for measuring current in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors

второй датчик тока выполнен в виде низковольтного преобразователя тока,the second current sensor is made in the form of a low voltage current transducer,

установлен на участке отвода вторичной обмотки встроенного в бак высоковольтного трансформатора тока, расположенном снаружи бака,installed on the secondary winding section of the high-voltage current transformer built into the tank, located outside the tank,

и при этом отвод низковольтного преобразователя тока через дополнительный блок обработки сигнала соединен с выходом передачи сигнала в другую внешнюю систему,and while the tap of the low voltage current transducer through an additional signal processing unit is connected to the output of the signal transmission to another external system,

что в совокупности с известными признаками обеспечивает возможность с высокой точностью измерять мгновенные значения тока в обмотках трансформаторного оборудования и передавать измеренные сигналы в аналоговом и/или цифровом виде одновременно и синхронно не менее чем в две внешние системы, например, системы мониторинга, и/или релейной защиты, и/или диспетчерского управления, и/или коммерческого учета, и/или других приборов мониторинга и защиты трансформатора. При этом обеспечивается создание автономного устройства, установленного на высоковольтном маслонаполненном трансформаторном оборудовании или рядом с ним.which together with the known features provides the ability to accurately measure the instantaneous current values in the windings of transformer equipment and transmit the measured signals in analog and / or digital form simultaneously and synchronously to at least two external systems, for example, monitoring systems, and / or relay protection, and / or dispatch control, and / or commercial accounting, and / or other transformer monitoring and protection devices. This ensures the creation of an autonomous device mounted on or near high-voltage oil-filled transformer equipment.

Объясняется это следующим.This is explained as follows.

Заявленное выполнение устройства позволяет для подключения нескольких внешних систем использовать сигналы, поступающие с первого выхода высоковольтного трансформатора тока и с выхода низковольтного преобразователя тока (второго датчика), не снижая качество сигнала, в частности, точность его измерения путем создания индукционной связи между двумя датчиками тока. Расположение второго датчика тока снаружи бака трансформатора позволяет выполнять его в виде низковольтного преобразователя тока. То, что отвод низковольтного преобразователя тока через дополнительный блок обработки сигнала соединен с выходом передачи сигнала в другую внешнюю систему, обеспечивает многоцелевое использование устройства. Это позволяет передавать в различные внешние системы измерительные сигналы тока, синхронизированные во времени, не снижая качество сигнала, в частности, точность его измерения.The claimed embodiment of the device allows for connecting several external systems to use the signals from the first output of the high-voltage current transformer and from the output of the low-voltage current transducer (second sensor), without reducing the signal quality, in particular, the accuracy of its measurement by creating an induction coupling between two current sensors. The location of the second current sensor outside the transformer tank allows it to be implemented as a low-voltage current transducer. The fact that the tap of the low-voltage current converter through an additional signal processing unit is connected to the output of the signal transmission to another external system provides multi-purpose use of the device. This allows transmitting current measuring signals synchronized in time to various external systems without decreasing the signal quality, in particular, the accuracy of its measurement.

То, что второй датчик тока может быть выполнен в виде низковольтного преобразователя тока, основанного на эффекте Холла,The fact that the second current sensor can be made in the form of a low-voltage current transducer based on the Hall effect,

то, что в качестве низковольтного преобразователя тока может быть использован низковольтный трансформатор тока с магнитопроводом из магнитного материала с линейной магнитной характеристикой,that a low voltage current transformer with a magnetic core of magnetic material with a linear magnetic characteristic can be used as a low voltage current transducer,

то, что блок обработки сигнала может быть выполнен в виде блока защиты измерительных сигналов от перегрузок в установившихся и переходных режимах эксплуатации,the fact that the signal processing unit can be made in the form of a unit for protecting the measuring signals from overloads in steady and transient operating modes,

то, что блок обработки сигнала может дополнительно содержать последовательно соединенные блок масштабирования, блок аналого-цифрового преобразования и блок передачи цифровых сигналов,that the signal processing unit may further comprise series-connected scaling unit, analog-to-digital conversion unit and digital signal transmission unit,

то, что блок обработки сигнала может дополнительно содержать блок цифровой компенсации погрешности измерений сигнала,that the signal processing unit may further comprise a digital compensation unit for the measurement error of the signal,

то, что блок обработки сигналов содержит дополнительные клеммы для подключения высоковольтных трансформаторов тока или низковольтных преобразователей тока, измеряющих токи не менее чем в двух обмотках маслонаполненного трансформатора, и соответствующие блоки защиты и масштабирования, соединенные при этом с дополнительными входами блока аналого-цифрового преобразования, последовательно соединенного с блоком цифровой компенсации погрешности и блоком передачи цифровых сигналов, также обеспечивает возможность с высокой точностью измерять мгновенные значения тока в обмотках трансформаторного оборудования и передавать измеренные сигналы в аналоговом и/или цифровом виде одновременно и синхронно не менее чем в две внешние системы, например, системы мониторинга и/или релейной защиты, и/или диспетчерского управления, и/или коммерческого учета и/или других приборов мониторинга и зашиты трансформатора.that the signal processing unit contains additional terminals for connecting high-voltage current transformers or low-voltage current converters that measure currents in at least two windings of an oil-filled transformer, and corresponding protection and scaling units, connected in this case with additional inputs of the analog-to-digital conversion unit, in series connected to the digital error compensation unit and the digital signal transmission unit, also provides an opportunity with high accuracy from take instantaneous current values in the windings of transformer equipment and transmit the measured signals in analog and / or digital form simultaneously and synchronously to at least two external systems, for example, monitoring and / or relay protection systems, and / or supervisory control, and / or commercial metering and / or other monitoring devices and protection of the transformer.

Выполнение второго датчика тока в виде низковольтного преобразователя тока, основанного на эффекте Холла, а также то, что в качестве низковольтного преобразователя тока может быть использован низковольтный трансформатор тока с магнитопроводом из магнитного материала с линейной магнитной характеристикой, обеспечивает повышение точности измерения мгновенных значений тока, не внося никаких дополнительных погрешностей в результаты измерения.The implementation of the second current sensor in the form of a low-voltage current transducer based on the Hall effect, and also the fact that a low-voltage current transformer with a magnetic core made of magnetic material with a linear magnetic characteristic can be used as a low-voltage current transducer, improves the measurement accuracy of instantaneous current values, not making any additional errors in the measurement results.

Для повышения точности и надежности работы устройства в режимах, которым подвергается трансформаторное оборудование при эксплуатации, блок обработки сигнала может быть выполнен в виде блока защиты измерительных сигналов от перегрузок в установившихся и переходных режимах эксплуатации.To increase the accuracy and reliability of the device in the modes that the transformer equipment is subjected to during operation, the signal processing unit can be made in the form of a unit for protecting the measuring signals from overloads in steady and transient operating modes.

Для обеспечения требований отдельных систем, например, системы мониторинга или систем релейной защиты современных цифровых подстанций, передачу измеренных сигналов во внешние системы необходимо осуществлять не только в аналоговом, но и/или в цифровом виде. Для этого в устройстве измерения токов блок обработки сигнала может дополнительно содержать последовательно соединенные блок масштабирования, блок аналого-цифрового преобразования, а также блок передачи цифровых сигналов.To meet the requirements of individual systems, for example, monitoring systems or relay protection systems of modern digital substations, the transmission of measured signals to external systems must be carried out not only in analog, but also / or in digital form. To this end, in the current measuring device, the signal processing unit may further comprise serially connected scaling unit, an analog-to-digital conversion unit, as well as a digital signal transmission unit.

При необходимости блок обработки сигнала может дополнительно содержать блок цифровой компенсации погрешности измерений сигнала.If necessary, the signal processing unit may further comprise a digital compensation unit for signal measurement error.

При изготовлении многоканального устройства для измерения токов необходимо, чтобы блок обработки сигнала смог принять несколько входных аналоговых сигналов и синхронно их обработать. Для этого устройство выполняют таким образом, что блок обработки сигналов содержит дополнительные клеммы для подключения высоковольтных трансформаторов тока или низковольтных преобразователей тока, которые измеряют токи не менее, чем в двух обмотках маслонаполненного трансформатора, а также соответствующие блоки защиты и масштабирования, соединенные при этом с дополнительными входами блока аналого-цифрового преобразования, последовательно соединенного с блоком цифровой компенсации погрешности и блоком передачи цифровых сигналов. Это обеспечивает синхронную обработку сигналов.In the manufacture of a multi-channel device for measuring currents, it is necessary that the signal processing unit be able to receive several input analog signals and process them simultaneously. To this end, the device is designed in such a way that the signal processing unit contains additional terminals for connecting high-voltage current transformers or low-voltage current converters, which measure currents in at least two windings of an oil-filled transformer, as well as corresponding protection and scaling units, connected with additional the inputs of the analog-to-digital conversion unit connected in series with the digital error compensation unit and the digital signal transmission unit. This provides synchronous signal processing.

Таким образом, признаки, приведенные в развивающих пунктах, позволяют также обеспечивать многоцелевое использование устройства. Признаки, которые заявляются в них, позволяют передавать в различные внешние системы измерительные сигналы тока, синхронизированные во времени, не только не снижая качество сигнала, в частности, точность его измерения, но и обеспечивают повышение точности измерения мгновенных значений тока в обмотках трансформаторного оборудования.Thus, the characteristics given in the developing paragraphs also allow for the multi-purpose use of the device. The signs that are stated in them allow transmitting current measuring signals synchronized in time to various external systems, not only without reducing the signal quality, in particular, the accuracy of its measurement, but also provide an increase in the accuracy of measuring instantaneous current values in the windings of transformer equipment.

Суть заявленного изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 приведен пример расположения заявленного устройства для измерения тока на отводе ввода трансформаторного оборудования;- in FIG. 1 shows an example of the location of the claimed device for measuring current at the input branch of transformer equipment;

- на фиг. 2 приведена функциональная схема устройства для измерения тока в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов, которое может быть использовано для измерения токов в одной обмотке;- in FIG. 2 shows a functional diagram of a device for measuring current in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors, which can be used to measure currents in one winding;

- на фиг. 3 приведена функциональная схема устройства для измерения тока в обмотках высоковольтных маслонаполненных трансформаторов, автотрансформаторов или электрических реакторов, которое может быть использовано для одновременного измерения токов в нескольких (в данном случае трех) обмотках.- in FIG. Figure 3 shows a functional diagram of a device for measuring current in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers, or electric reactors, which can be used to simultaneously measure currents in several (in this case, three) windings.

Заявляемое устройство, приведенное на фиг. 1, содержит высоковольтный трансформатор 1 тока с кольцевым магнитопроводом 2, с первичной обмоткой 3 в виде отвода обмотки 4 высоковольтного трансформатора 1 и с вторичной обмоткой 5, намотанной вокруг сечения кольцевого магнитопровода 2. При этом на одном с отводов 6 вторичной обмотки 5 высоковольтного трансформатора 1 тока установлен низковольтный преобразователь 7 тока, а выходы вторичной обмотки 5 соединены с выходом 8 передачи сигнала в одну внешнюю систему. Низковольтный преобразователь 7 тока установлен на расположенном снаружи бака 9 участке отвода вторичной обмотки 5 высоковольтного трансформатора 1 тока, встроенного в бак 9. Отводы 10 низковольтного преобразователя 7 тока через дополнительный блок 11 обработки сигнала соединены с выходом передачи сигнала в другую внешнюю систему. Такое выполнение устройства позволяет использовать его для подсоединения и передачи данных к нескольким внешним системам одновременно.The inventive device shown in FIG. 1, contains a high-voltage current transformer 1 with an annular magnetic circuit 2, with a primary winding 3 in the form of a tap of a winding 4 of a high-voltage transformer 1 and with a secondary winding 5 wound around a section of a ring magnetic circuit 2. Moreover, on one of the taps 6 of the secondary winding 5 of a high-voltage transformer 1 a low voltage current converter 7 is installed, and the outputs of the secondary winding 5 are connected to the output 8 of the signal transmission to one external system. The low-voltage current converter 7 is installed on the outside of the tank 9 section of the secondary winding 5 of the high-voltage current transformer 1 integrated in the tank 9. The taps 10 of the low-voltage current converter 7 are connected via an additional signal processing unit 11 to the signal transmission output to another external system. This embodiment of the device allows you to use it to connect and transfer data to several external systems at the same time.

В качестве низковольтного преобразователя 7 тока может быть использован пассивный электромагнитный сухой трансформатор тока АС 1010 фирмы TALEMA (см. Низковольтный трансформатор тока АС 1010, Каталог фирмы TALEMA. Индия. Интернет ресурс www.talema-nuvotem.com) с линейной магнитной характеристикой, у которого магнитная система выполнена из ферромагнитного материала, например, пермаллоя.A TALEMA AC 1010 passive electromagnetic dry current transformer (see AC 1010 Low Voltage Current Transformer, TALEMA Catalog. India. Internet resource www.talema-nuvotem.com) with a linear magnetic characteristic can be used as a low-voltage current transformer 7 with linear magnetic characteristic the magnetic system is made of a ferromagnetic material, for example permalloy.

В качестве низковольтного преобразователя 7 тока может быть также использован активный датчик тока, основанный на другом физическом принципе, например, преобразователь DTLA 25-NP фирмы LEM (см. Низковольтный преобразователь тока DTLA 25-NP, Каталог фирмы LEM Швейцария. Интернет ресурс http://www.lem.com/hq/en/), основанный на эффекте Холла, с электронной платой, на которой размещены источники вторичного питания и операционные усилители (см. источники вторичного электропитания PRO MAX 72W24V3A, Каталог фирмы Wedmuller, Германия. Интернет ресурс www.catalog.weidmuller.com) (см. Операционные усилитель ОРА625. Каталог фирмы Texas Instruments США. Интернет ресурс http://www.ti.com/sitesearch/docs/). Во всех случаях низковольтный преобразователь 7 тока должен иметь высокую точность и линейную вольт-амперную характеристику.An active current sensor based on a different physical principle can also be used as a low-voltage current converter 7, for example, a LEM DTLA 25-NP converter (see DTLA 25-NP Low-voltage converter, LEM Switzerland catalog. Internet resource http: / /www.lem.com/hq/en/), based on the Hall effect, with an electronic board that houses secondary power supplies and operational amplifiers (see secondary power supplies PRO MAX 72W24V3A, Wedmuller catalog, Germany. Internet resource www .catalog.weidmuller.com) (see Operating ORA625 amplified amplifiers. Texas Instruments USA catalog. Internet resource http://www.ti.com/sitesearch/docs/). In all cases, the low-voltage current converter 7 should have high accuracy and a linear current-voltage characteristic.

Для обеспечения надежности работы заявляемого устройства в различных эксплуатационных режимах блок 11 обработки сигнала может быть выполнен в виде блока 12 защиты измерительных сигналов от перегрузок в установившихся и переходных режимах эксплуатации. Основой этого блока 12 защиты измерительных сигналов являются ограничители перенапряжений, например, варисторы (см. Варистор тип VSPC MOV 2СН 24V, Каталог фирмы Wedmuller, Германия. Интернет ресурс www.catalog.weidmuller.com/catalog), присоединенные к выходу низковольтного преобразователя 7 тока и/или к концам вторичной обмотки 5 высоковольтного трансформатора 1 тока.To ensure the reliability of the claimed device in various operating modes, the signal processing unit 11 can be made in the form of a unit 12 for protecting the measuring signals from overloads in steady and transient operating modes. The basis of this measuring signal protection unit 12 is surge suppressors, for example, varistors (see Varistor type VSPC MOV 2CH 24V, Catalog of the company Wedmuller, Germany. Internet resource www.catalog.weidmuller.com/catalog) connected to the output of the low-voltage converter 7 current and / or to the ends of the secondary winding 5 of the high voltage current transformer 1.

Для обеспечения требований отдельных систем, например, системы мониторинга или систем релейной защиты современных цифровых подстанций, передачу измеренных сигналов во внешние системы необходимо осуществлять не только в аналоговом, но и/или в цифровом виде. Для этого блок 11 обработки сигнала дополнительно содержит последовательно соединенные блок 13 масштабирования, блок 14 аналого-цифрового преобразования и блок 15 передачи цифровых сигналов, которые соединены с датчиками тока через блок 12 защиты измерительных сигналов. Технические характеристики блока 12 защиты измерительных сигналов и блока 13 масштабирования могут изменяться для различных объектов. Например, для заявленных устройств, используемых в силовых трансформаторах классов напряжения от 110 кВ до 750кВ и мощностей от 10 Мва до 1000Мва, блок 11 обработки сигнала, содержащий последовательно соединенные блок 13 масштабирования, блок 14 аналого-цифрового преобразования и блок 15 передачи цифровых сигналов, может иметь следующие характеристики: диапазон изменения входного сигнала - 10 А (амплитудное значение); точность преобразования - 0,5%; напряжение гальванической изоляции - до 2,5 кВ; возможность калибровки канала измерения. Одним из основных является также требование к дискретности и синхронизации сигналов блока 14 аналого-цифрового преобразования. Так, например, в номинальных режимах основной частоты (в диапазоне 48-52 Гц или 58-62 Гц) нужна дискретность преобразования с шагом по времени не более 0,1 мс, в переходных режимах нужна дискретность не больше 0,05 мс. Поэтому при различных вариантах реализации устройства элементная база отдельных блоков может меняться. Например, для преобразования сигналов переходных процессов можно использовать быстрый блок 14 аналого-цифрового преобразования, встроенный в контроллер cRIO-9025 фирмы National Instruments (см. Контроллер cRIO-9025. Каталог фирмы National Instruments, США. Интернет ресурс http://www.ni.com/http://www.ni.com/), а для токовых сигналов основной частоты (50 Гц-60 Гц) более медленный блок 14 аналого-цифрового преобразования микропроцессора ATSAM3X8E фирмы ATMEL (см. Каталог фирмы ATMEL, США. Интернет ресурс http://www.atmel.com/http://www.atmel.com/).To meet the requirements of individual systems, for example, monitoring systems or relay protection systems of modern digital substations, the transmission of measured signals to external systems must be carried out not only in analog, but also / or in digital form. To this end, the signal processing unit 11 further comprises a series-connected scaling unit 13, an analog-to-digital conversion unit 14 and a digital signal transmission unit 15, which are connected to current sensors through the measuring signal protection unit 12. The specifications of the measuring signal protection unit 12 and the scaling unit 13 may vary for various objects. For example, for the claimed devices used in power transformers of voltage classes from 110 kV to 750 kV and capacities from 10 MVA to 1000 MVA, a signal processing unit 11 comprising serially connected scaling unit 13, an analog-to-digital conversion unit 14 and a digital signal transmission unit 15, may have the following characteristics: input signal variation range - 10 A (amplitude value); conversion accuracy - 0.5%; voltage of galvanic isolation - up to 2.5 kV; the ability to calibrate the measurement channel. One of the main is the requirement for discreteness and synchronization of the signals of the block 14 analog-to-digital conversion. So, for example, in the nominal modes of the fundamental frequency (in the range 48-52 Hz or 58-62 Hz), a conversion resolution with a time step of no more than 0.1 ms is needed, in transient modes, a resolution of no more than 0.05 ms is needed. Therefore, with various embodiments of the device, the elemental base of individual blocks may vary. For example, to convert transient signals, you can use the fast analog-to-digital conversion unit 14 built into the cRIO-9025 controller from National Instruments (see cRIO-9025 controller. National Instruments catalog, USA. Internet resource http://www.ni .com / http: //www.ni.com/), and for current signals of the main frequency (50 Hz-60 Hz) a slower block 14 of the analog-to-digital conversion of the ATSAM3X8E microprocessor from ATMEL (see the catalog of ATMEL, USA. Internet resource http://www.atmel.com/http://www.atmel.com/).

Блок 15 передачи цифровых сигналов обеспечивает связь заявленного устройства с соответствующими внешними системами по разным стандартам (протоколам) связи, например, по протоколу MODBAS или IEC 61850. Передача сигналов может быть реализована аппаратно, в виде специального электронного блока, например, контроллера RTU 560CIG10 фирмы ABB (см. Контроллер RTU 560CIG10 Каталог фирмы ABB, Швеция. Интернет ресурс www.new.abb.com/substation) или в виде программного обеспечения контроллера cRIO-9025 фирмы National Instruments (см. Контроллер cRIO 9025. Каталог фирмы National Instruments, США. Интернет ресурс http://www.ni.com/).The digital signal transmission unit 15 provides communication of the claimed device with corresponding external systems according to different communication standards (protocols), for example, according to the MODBAS or IEC 61850 protocol. The signal transmission can be implemented in hardware, in the form of a special electronic unit, for example, an ABB RTU 560CIG10 controller (see Controller RTU 560CIG10 Catalog from ABB, Sweden. Internet resource www.new.abb.com/substation) or in the form of controller software cRIO-9025 from National Instruments (see Controller cRIO 9025. Catalog from National Instruments, USA. Htt resource p: //www.ni.com/ ).

Кроме того, в случае необходимости, в этом блоке 15 передачи цифровых сигналов может осуществляться привязка измеряемых цифровых сигналов к реальному времени с синхронизацией сигналов при их передаче в различные внешние системы.In addition, if necessary, in this block 15 for transmitting digital signals, the measured digital signals can be linked to real time with the synchronization of signals during their transmission to various external systems.

Для повышения точности измерений основного высоковольтного трансформатора 1 тока блок 11 обработки сигнала может дополнительно содержать блок 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала. Вход блока 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала присоединяется к выходу блока 14 аналого-цифрового преобразования, а выход - к входу блока 15 передачи цифровых сигналов во внешние системы. Блок 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала предназначен для очистки измеренного сигнала от высокочастотных помех и цифровой компенсации погрешности измерений сигнала. Он может быть реализован в виде отдельного процессора с программным обеспечением, который реализует различные способы цифровой компенсации погрешности, например, способ, который приведен в описании к патенту РФ №2526834, или совмещенный с контроллером блока 14 аналого-цифрового преобразования сигналов.To improve the measurement accuracy of the main high-voltage current transformer 1, the signal processing unit 11 may further comprise a digital compensation unit 16 for the signal measurement error. The input of block 16 for digital compensation of the measurement error of the signal is connected to the output of block 14 of the analog-to-digital conversion, and the output is to the input of block 15 for transmitting digital signals to external systems. Block 16 digital compensation of the measurement error of the signal is designed to clean the measured signal from high-frequency interference and digital compensation of measurement error of the signal. It can be implemented as a separate processor with software that implements various methods of digital error compensation, for example, the method described in the description of the patent of the Russian Federation No. 2526834, or combined with the controller of the block 14 analog-to-digital signal conversion.

Функциональная схема, приведенная на фиг. 2, содержит встроенные в бак маслонаполненного трансформаторного оборудования высоковольтные трансформаторы 1 тока, низковольтные преобразователи 7 тока, блок 11 обработки сигнала. При этом, блок 11 обработки сигнала включает: блоки 12 измерительных сигналов, блоки 13 масштабирования, блок 14 аналого-цифрового преобразования сигналов, блок 16 цифровой компенсации погрешности и блок 15 передачи сигналов во внешнюю систему.The functional diagram shown in FIG. 2, comprises high-voltage current transformers 1, low-voltage current converters 7, a signal processing unit 11, integrated in the oil-filled transformer equipment tank. At the same time, the signal processing unit 11 includes: measuring signal units 12, scaling units 13, an analog-to-digital signal conversion unit 14, a digital error compensation unit 16, and a signal transmission unit 15 to an external system.

Функциональная схема устройства, показанного на фиг. 2, содержит по одному из указанных блоков, устройство может быть использовано для измерения токов в одной обмотке.Functional diagram of the device shown in FIG. 2, contains one of these blocks, the device can be used to measure currents in one winding.

Функциональная схема устройства, показанного на фиг. 3, содержит несколько датчиков и блоков, устройство может быть использовано для одновременного измерения токов в нескольких (в данном случае трех) обмотках.Functional diagram of the device shown in FIG. 3, contains several sensors and blocks, the device can be used to simultaneously measure currents in several (in this case, three) windings.

На фиг. 3 показаны три высоковольтных встроенных трансформатора 1 тока, расположенных на отводах разных обмоток, например, на отводах обмотки высокого (ВН), среднего (СН) и низкого (НН) напряжения одной фазы маслонаполненного трансформатора. При этом на вторичных обмотках 5 первого и второго высоковольтных трансформаторов 1 тока установлены низковольтные преобразователи 7 тока, которые присоединены к соответствующим входам блока 11 обработки сигнала. Второй высоковольтный трансформатор 1 тока и второй низковольтный преобразователь 7 последовательно соединены через дополнительные клеммы 17 с блоком 11 обработки сигнала. Соответствующие блоки 12 измерительных сигналов и блоки 13 масштабирования соединены по каждому из входящих токов отдельно с дополнительными входами блока 14 аналого-цифрового преобразования сигналов токов, последовательно соединенного с блоком 16 цифровой компенсации погрешности и блоком 15 передачи цифровых сигналов.In FIG. 3 shows three high-voltage built-in current transformers 1 located on the taps of different windings, for example, on the taps of the high (HV), medium (MV) and low (LV) windings of one phase of an oil-filled transformer. Moreover, on the secondary windings 5 of the first and second high voltage current transformers 1, low voltage current converters 7 are installed, which are connected to the corresponding inputs of the signal processing unit 11. The second high voltage current transformer 1 and the second low voltage converter 7 are connected in series through additional terminals 17 to the signal processing unit 11. The corresponding blocks of the measuring signals 12 and blocks 13 scaling connected to each of the incoming currents separately with the additional inputs of the block 14 analog-to-digital conversion of current signals, connected in series with the block 16 digital error compensation and block 15 for transmitting digital signals.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Измеряемый ток первичной обмотки 3 трансформаторного оборудования проходит по ее отводу и создает в сечении магнитопровода 2 высоковольтного трансформатора 1 тока магнитный поток. Этот магнитный поток возбуждает низкое напряжение и ток во вторичной обмотке 5 высоковольтного трансформатора 1 тока, пропорциональные, с определенной погрешностью, измеряемому току в обмотке трансформаторного оборудования. Этот ток измеряется низковольтным преобразователем 7 тока без гальванической связи со вторичной обмоткой 5 высоковольтного трансформатора 1 тока. Выходные аналоговые сигналы низковольтного преобразователя 7 тока подаются в блок 11 обработки сигнала. При этом для каждого такого сигнала с помощью блока 12 защиты измерительных сигналов происходит корректировка максимальной амплитуды сигнала до допустимого уровня. Затем, в блоке 13 масштабирования этот аналоговый сигнал масштабируется так, что его максимальные и минимальные значения входят в определенный заданный диапазон, необходимый для устойчивой работы блока 14 аналого-цифрового преобразования. В блоке 14 аналого-цифрового преобразования осуществляется преобразование масштабируемых аналоговых сигналов в цифровые сигналы. При этом блок 14 аналого-цифрового преобразования может иметь несколько (от 4 до 12) входов для преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Все цифровые сигналы на выходе блока 14 аналого-цифрового преобразования попадают на вход блока 15 передачи цифровых сигналов. В блоке 15 передачи цифровых сигналов они группируются, кодируются и передаются во внешние системы по оптоволоконным кабелям или по беспроводным каналам связи. Алгоритмы группировки, кодирования и передачи цифровых сигналов могут осуществляться с использованием различных протоколов связи, например, Modbus (см. Modbus Application Protocol Specification V1.1b3. www.modbus.org) или IEC 6185 (см. Протокол IEC 61850. Коммутационные сети и системы подстанций. Интернет ресурс: httm://pm.geindustrial.com/fag/documents/general/iec6185.pdf).The measured current of the primary winding 3 of the transformer equipment passes through its tap and creates a magnetic flux in the cross section of the magnetic circuit 2 of the high voltage current transformer 1. This magnetic flux excites low voltage and current in the secondary winding 5 of the high voltage current transformer 1, proportional, with a certain error, to the measured current in the winding of the transformer equipment. This current is measured by a low voltage current transformer 7 without galvanic connection with the secondary winding 5 of the high voltage current transformer 1. The output analog signals of the low voltage current converter 7 are supplied to the signal processing unit 11. At the same time, for each such signal, using the measuring signal protection unit 12, the maximum signal amplitude is corrected to an acceptable level. Then, in the scaling unit 13, this analog signal is scaled so that its maximum and minimum values fall within a certain predetermined range necessary for the stable operation of the analog-to-digital conversion unit 14. In block 14 of the analog-to-digital conversion, the scalable analog signals are converted to digital signals. In this case, the analog-to-digital conversion unit 14 may have several (from 4 to 12) inputs for converting analog signals to digital. All digital signals at the output of block 14 analog-to-digital conversion fall on the input of block 15 for transmitting digital signals. In block 15 for transmitting digital signals, they are grouped, encoded, and transmitted to external systems via fiber optic cables or wireless communication channels. Algorithms for grouping, encoding and transmitting digital signals can be implemented using various communication protocols, for example, Modbus (see Modbus Application Protocol Specification V1.1b3. Www.modbus.org) or IEC 6185 (see IEC 61850 Protocol. Switching networks and systems substations. Internet resource: httm: //pm.geindustrial.com/fag/documents/general/iec6185.pdf).

В случае, если требуется корректировка погрешности измерений высоковольтного трансформатора 1 тока, в устройство дополнительно устанавливается блок 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала, а в цепь вторичной обмотки 5 высоковольтного трансформатора 1 тока подключают преобразователь «ток-напряжение». Сигнал преобразователя «ток-напряжение», аналогично токовым сигналам, проходит через блок 12 защиты измерительных сигналов, блок 13 масштабирования и блок 14 преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Блок 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала содержит входы, к которым подключены все выходы блока 14 аналого-цифрового преобразования с цифровыми сигналами измеряемых токов, а его выходы подключены к входу блока 15 передачи цифровых сигналов во внешние системы.In the event that correction of the measurement error of the high-voltage current transformer 1 is required, an additional unit 16 for digital compensation of the signal measurement error is installed in the device, and a current-voltage converter is connected to the secondary winding circuit 5 of the high-voltage current transformer 1. The signal of the Converter "current-voltage", similar to current signals, passes through block 12 protection of the measuring signals, block 13 scaling and block 14 converting analog signals to digital. Block 16 digital compensation of the error in the measurement of the signal contains inputs to which all the outputs of the block 14 of the analog-to-digital conversion with digital signals of the measured currents are connected, and its outputs are connected to the input of the block 15 for transmitting digital signals to external systems.

Способ компенсации, реализованный в блоке 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала, может быть различным. Например, может быть реализован способ, приведенный в описании к патенту РФ №2526834. В этом случае, в блоке 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала установлен микропроцессор с памятью, в которую занесены предварительно определенные конструктивные размеры, индуктивности рассеяния вторичной обмотки, потери на гистерезис и вихревые токи, а также сопротивление потерь высоковольтного трансформатора 1 тока. Сигналы блока 14 аналого-цифрового преобразования и данные памяти в процессоре блока 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала позволяют определить известным способом значение индукции магнитного поля и значение кривой намагничивания в кольцевом магнитопроводе 3, а также определить новые уточненные значения измеряемого тока. Сравнивая уточненные значения с фактически измеренными, определяется величина погрешности измерений тока. Уточненные данные на выходе блока 16 цифровой компенсации погрешности измерений сигнала попадают на вход блока 15 передачи уточненного цифрового сигнала во внешние системы.The compensation method implemented in the block 16 for digital compensation of the measurement error of the signal may be different. For example, the method described in the description of the patent of the Russian Federation No. 2526834 can be implemented. In this case, in the block 16 for digital compensation of the signal measurement error, a microprocessor is installed with a memory in which predefined design dimensions, scattering inductances of the secondary winding, hysteresis losses and eddy currents, and also the loss resistance of the high-voltage current transformer 1 are recorded. The signals of the analog-to-digital conversion unit 14 and the memory data in the processor of the digital compensation unit 16 of the signal measurement error allow us to determine in a known manner the value of the magnetic field induction and the value of the magnetization curve in the ring magnetic core 3, as well as to determine new updated values of the measured current. Comparing the adjusted values with the actually measured values, the error value of the current measurements is determined. The updated data at the output of the block 16 for digital compensation of the measurement error of the signal get to the input of the block 15 for transmitting the updated digital signal to external systems.

В случае, когда требуется измерение тока в нескольких (не менее двух) обмотках высоковольтного маслонаполненного трансформатора, блок 11 обработки измерительных сигналов устройства содержит дополнительные клеммы 17, к которым с одной стороны подключают высоковольтные трансформаторы 1 тока или низковольтные датчики 7 тока, установленные на отводах других обмоток маслонаполненного трансформатора, а с другой стороны дополнительные блоки 12 защиты измерительных сигналов и блоки 13 масштабирования. Обработка этих дополнительных токов проводится аналогично, причем в блоке 14 аналого-цифрового преобразования, блоке 15 передачи цифровых сигналов, блоке 16 цифровой компенсации погрешности обработка проводится синхронно для токов всех обмоток. Синхронность обработки обеспечивается за счет наличия быстродействующего многоканального аналого-цифрового преобразователя в блоке 14 аналого-цифрового преобразования, быстродействующего микропроцессора в блоке 16 цифровой компенсации погрешности и использования цифровых протоколов передачи данных, реализованных в блоке 15 передачи цифровых сигналов, например, протокола IEC 61850 (см. Протокол IEC 61850. Коммутационные сети и системы подстанций. Интернет-ресурс httm://pm.geindustrial.com/fag/documents/general/iec6185.pdf).In the case when it is necessary to measure current in several (at least two) windings of a high-voltage oil-filled transformer, the device 11 for processing the measurement signals of the device contains additional terminals 17, to which high-voltage current transformers 1 or low-voltage current sensors 7 mounted on the taps of the other are connected on one side windings of an oil-filled transformer, and on the other hand additional blocks 12 for protection of measuring signals and blocks 13 for scaling. Processing of these additional currents is carried out similarly, moreover, in block 14 of the analog-to-digital conversion, block 15 for transmitting digital signals, block 16 for digital error compensation, the processing is carried out synchronously for the currents of all windings. Processing synchronization is ensured by the presence of a high-speed multi-channel analog-to-digital converter in the analog-to-digital conversion unit 14, a high-speed microprocessor in the digital error compensation unit 16, and the use of digital data transfer protocols implemented in the digital signal transmission unit 15, for example, the IEC 61850 protocol (see Protocol IEC 61850. Switching networks and substation systems. Internet resource httm: //pm.geindustrial.com/fag/documents/general/iec6185.pdf).

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность с высокой точностью измерять мгновенные значения тока в обмотках трансформаторного оборудования и передавать данные сигналы в аналоговом и/или цифровом виде одновременно и синхронно не менее чем на две внешние системы, например, системы мониторинга и/или релейной защиты, и/или диспетчерского управления и/или коммерческого учета, и/или других приборов мониторинга и защиты трансформатора. При этом обеспечивается создание автономного устройства, установленного на высоковольтном маслонаполненном трансформаторном оборудовании или рядом с ним, что позволяет с повышенной точностью измерять мгновенные значения тока в обмотках трансформаторного оборудования. Обеспечивается возможность передавать данные сигналы в аналоговом и/или цифровом виде одновременно и синхронно, причем не меньше, чем на две внешние системы - мониторинга и/или релейной защиты, и/или диспетчерского управления, и/или коммерческого учета и/или других приборов мониторинга и защиты трансформатора.The proposed device provides the ability to accurately measure the instantaneous current values in the windings of transformer equipment and transmit these signals in analog and / or digital form simultaneously and synchronously to at least two external systems, for example, monitoring and / or relay protection systems, and / or supervisory control and / or commercial accounting, and / or other transformer monitoring and protection devices. This ensures the creation of an autonomous device installed on or near high-voltage oil-filled transformer equipment, which allows measuring the instantaneous current values in the windings of transformer equipment with increased accuracy. It is possible to transmit these signals in analog and / or digital form simultaneously and synchronously, and not less than two external systems - monitoring and / or relay protection, and / or supervisory control, and / or commercial metering and / or other monitoring devices and transformer protection.

Наиболее эффективным является использование заявленного устройства при установке системы мониторинга для трансформаторов, находящихся длительное время в эксплуатации, для которых нет возможности устанавливать дополнительно встроенные трансформаторы тока к соответствующим адаптерам вводов обмоток или при модернизации подстанции для цифровой обработки данных измерений, защит и диспетчерского управления.The most effective is the use of the claimed device when installing a monitoring system for transformers that are in operation for a long time, for which it is not possible to install additional built-in current transformers to the corresponding adapters of the winding inputs or when upgrading a substation for digital processing of measurement data, protection and supervisory control.

Заявленное техническое решение может быть изготовлено на существующем оборудовании с использованием известных материалов и средств, что подтверждает промышленную применимость заявленного устройства.The claimed technical solution can be manufactured on existing equipment using known materials and means, which confirms the industrial applicability of the claimed device.

Claims

1. A device for measuring currents in the windings of high-voltage oil-filled transformers, autotransformers or electric reactors, which contains at least two current sensors, one of which is a high-voltage current transformer built into the oil-filled transformer equipment tank with an annular magnetic circuit, with a primary winding in the form of a tap of a high-voltage winding transformer and with a secondary winding wound around a section of an annular magnetic circuit, while on one of the secondary taps A second current sensor is installed on the windings of the high-voltage current transformer, and the outputs of the secondary winding are connected to the output of the signal transmission to one external system, characterized in that the second current sensor is made in the form of a low-voltage current transducer, installed on the secondary winding section of the high-voltage current transformer built into the tank, located outside the tank, and the tap of the low-voltage current converter through an additional signal processing unit is connected to the output of the signal transmission to another external the system.

2. The device according to claim 1, characterized in that the second current sensor is made in the form of a low-voltage current transducer based on the Hall effect.

3. The device according to claim 1, characterized in that a low voltage current transformer with a magnetic core of magnetic material with a linear magnetic characteristic is used as a low-voltage current transducer.

4. The device according to paragraphs. 1, 2, 3, characterized in that the signal processing unit is made in the form of a unit for protecting the measuring signals from overloads in steady and transient modes of operation.

5. The device according to p. 4, characterized in that the signal processing unit further comprises a series-connected scaling unit, an analog-to-digital conversion unit and a digital signal transmission unit.

6. The device according to p. 5, characterized in that the signal processing unit further comprises a digital compensation unit for signal measurement error.

7. The device according to p. 5, characterized in that the signal processing unit contains additional terminals for connecting high-voltage current transformers or low-voltage current transducers that measure currents in at least two windings of an oil-filled transformer, and corresponding protection and scaling units, connected with additional inputs of the analog-to-digital conversion unit, connected in series with the digital error compensation unit and the digital signal transmission unit.