22
ЦИФРОВЫЕ
СЕТИ
Исследование характеристик
и перспективы использования
цифровых трансформаторов тока
и напряжения
УДК
621.314.22.08
Лебедев
В
.
Д
.,
к
.
т
.
н
,
доцент
,
заведующий
кафедрой
автоматического
управления
электроэнергетическими
системами
ИГЭУ
,
генеральный
директор
ООО
НПО
«
ЦИТ
»
Яблоков
А
.
А
.,
к
.
т
.
н
.,
доцент
,
директор
по
НИОКР
ООО
НПО
«
ЦИТ
»
Филатова
Г
.
А
.,
к
.
т
.
н
.,
старший
преподаватель
ИГЭУ
Литвинов
С
.
Н
.,
старший
преподаватель
ИГЭУ
Панащатенко
А
.
В
.,
инженер
проектов
ООО
НПО
«
ЦИТ
»
Готовкина
Е
.
Е
.,
инженер
ИГЭУ
Ключевые
слова
:
цифровая
подстанция
,
цифровые
из
-
мерительные
трансформаторы
,
пояс
Роговского
,
делители
напряжения
,
датчик
постоянного
тока
,
АЧХ
,
ФЧХ
Keywords:
digital substation, digital measuring
transformers, Rogowski, potential
dividers, direct current sensor,
AFC, PFC
В
электроэнергетике
с
каждым
годом
растет
интерес
к
применению
цифровых
техно
-
логий
.
Настоящая
статья
посвящена
цифровым
трансформаторам
тока
и
напряжения
.
Представлены
результаты
исследования
их
частотных
и
тепловых
характеристик
,
а
также
проведенных
испытаний
.
Предложены
алгоритмы
самодиагностики
критических
пара
-
метров
цифровых
трансформаторов
тока
и
напряжения
.
К
онцепция
цифрового
из
-
мерительного
трансфор
-
ма
тора
тока
и
напряжения
(
ЦТТН
)
была
сформулиро
-
вана
в
Ивановском
государствен
-
ном
энергетическом
университете
(
ИГЭУ
)
в
1997
году
коллективом
исследователей
,
работавших
под
руководством
Гречухина
В
.
Н
. [1–7].
Причиной
и
предпосылками
со
-
здания
концепции
послужили
из
-
вестные
недостатки
традиционных
электромагнитных
трансформато
-
ров
тока
и
напряжения
,
бурное
раз
-
витие
микропроцессорной
техники
,
а
также
разработки
авторского
кол
-
лектива
в
области
нетрадицион
-
ных
первичных
преобразователей
тока
и
напряжения
с
низкоуровне
-
выми
и
маломощными
сигналами
[3, 4, 7].
Первый
полноценно
рабо
-
тающий
опытный
образец
ЦТТН
был
создан
в
ИГЭУ
в
2006
году
[4],
однако
,
оказался
не
востребован
-
ным
промышленностью
.
Разработ
-
ка
в
2011
году
в
Российской
Феде
-
рации
концепции
инновационного
развития
электроэнергетики
под
названием
«
Интеллектуальная
электроэнергетическая
система
с
активно
-
адаптивной
сетью
» [8]
дала
новый
толчок
в
развитие
ЦТТН
,
поскольку
данное
устрой
-
ство
является
одним
из
ключевых
элементов
цифровых
подстанций
.
В
разработанных
коллекти
-
вом
ИГЭУ
совместно
с
компани
-
ей
ООО
НПО
«
ЦИТ
»
цифровых
измерительных
трансформато
-
рах
(
рисунок
1)
используются
несколько
первичных
датчиков
тока
,
выполненных
на
различных
физических
принципах
:
малога
-
баритный
трансформатор
тока
,
Рис
. 1.
Цифровые
измерительные
трансформаторы
тока
и
напряжения
,
разработанные
ИГЭУ
и
ООО
НПО
«
ЦИТ
»:
а
)
ЦТТН
6(10)
кВ
;
б
)
ЦТТ
35
кВ
;
в
)
ЦТН
110
кВ
а
)
б
)
в
)
23
пояс
Роговского
и
датчик
посто
-
янного
тока
(
ДПТ
).
Такое
сочета
-
ние
дает
не
просто
дублирование
каналов
измерения
,
но
и
более
значимое
,
с
точки
зрения
надеж
-
ности
,
функциональное
резерви
-
рование
.
Цифровой
трансформа
-
тор
должен
работать
и
сохранять
свой
класс
точности
в
темпера
-
турном
диапазоне
от
–60°
С
до
+40°
С
,
иметь
широкий
частотный
диапазон
измерения
.
Целью
на
-
стоящей
работы
является
иссле
-
дование
частотных
и
тепловых
характеристик
,
стойкости
цифро
-
вых
трансформаторов
тока
и
на
-
пряжения
к
внешним
факторам
,
возникающим
при
эксплуатации
(
электромагнитные
воздействия
,
механические
нагрузки
,
токи
ко
-
роткого
замыкания
и
др
.),
а
также
разработка
систем
самодиагно
-
стики
.
Исследование
тепловых
и
ча
-
стотных
характеристик
цифро
-
вых
трансформаторов
тока
и
на
-
пряжения
было
выполнено
на
уникальной
научной
установке
«
Многофункциональный
испыта
-
тельный
комплекс
для
исследо
-
вания
первичных
преобразовате
-
лей
тока
и
напряжения
,
устройств
цифровой
подстанции
и
устройств
релейной
защиты
и
автоматики
»
Ивановского
государственного
энергетического
университета
[9]
(
рисунки
2, 3).
Рис
. 2.
Уникальная
научная
установка
«
Многофункциональный
испытатель
-
ный
комплекс
для
исследования
первичных
преобразователей
тока
и
на
-
пряжения
,
устройств
цифровой
подстанции
и
устройств
релейной
защиты
и
автоматики
» (
внешний
вид
)
Аппаратно
-
программный
ком
-
плекс
OMICRON CMC 356
исполь
-
зуется
в
качестве
программиру
-
емого
источника
электрического
сигнала
в
широком
частотном
диапазоне
от
0
до
1
кГц
.
Муль
-
тиметры
Keysight 3458A
предна
-
значены
для
высокоточного
из
-
мерения
сигналов
с
эталонного
и
поверяемого
трансформаторов
тока
.
Управление
мультиметрами
осуществляется
с
персонального
компьютера
(
ПК
)
при
помощи
сер
-
тифицированного
программного
комплекса
«EnergoEtalon».
Выполненные
исследования
частотных
характеристик
(
рисун
-
4
Рис
. 3.
Схема
установки
«
Многофункциональный
испытательный
комплекс
для
исследования
первичных
преобразо
-
вателей
тока
и
напряжения
,
устройств
цифровой
подстанции
и
устройств
релейной
защиты
и
автоматики
»
№
2 (47) 2018
24
ки
4–7)
датчиков
тока
и
напряже
-
ния
демонстрируют
высокую
точ
-
ность
и
линейность
в
исследуемом
диапазоне
частот
и
возможность
использования
их
как
для
целей
защиты
,
так
и
для
целей
учета
электроэнергии
.
Проведенный
эксперимент
с
подмагничиванием
постоянным
током
,
моделирую
-
щим
апериодическую
компоненту
переходного
тока
короткого
замы
-
кания
продемонстрировал
суще
-
ственные
погрешности
по
ампли
-
туде
и
фазе
у
электромагнитного
трансформатора
тока
,
в
то
время
как
пояс
Роговского
и
датчик
посто
-
янного
тока
сохранили
метрологи
-
ческие
показатели
по
переменной
составляющей
электрического
тока
без
изменений
,
причем
пояс
Роговского
осуществлял
преобра
-
зование
исключительно
перемен
-
ной
составляющей
,
а
ДПТ
транс
-
формировал
весь
спектр
сигнала
.
Исследования
тепловых
харак
-
теристик
выполнялось
в
камере
тепла
-
холода
КТХ
-74-75/180.
Вы
-
полненные
исследования
(
рисун
-
ки
8–10)
показали
,
что
первичные
преобразователи
тока
и
напряже
-
ния
цифровых
трансформаторов
остаются
в
классе
точности
при
из
-
менении
температуры
от
–60°C
до
+100°
С
.
Анализ
физических
характе
-
ристик
первичных
преобразова
-
телей
,
используемых
в
цифровом
трансформаторе
тока
,
позволяет
распределить
их
по
назначению
:
для
учета
электроэнергии
подхо
-
дит
малогабаритный
трансформа
-
тор
тока
,
а
для
защиты
и
работы
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-10
-5
0
5
10
Частота, Гц
У
гл
о
в
а
я
п
о
гр
еш
ност
ь,
г
р
ад.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0
50
100
А
м
п
л
ит
уда,
В
Границы погрешности
Фактическая погрешность
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-10
-5
0
5
10
Частота, Гц
У
гл
о
в
а
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, г
р
ад.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-10
-5
0
5
10
Ам
п
л
и
ту
д
на
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, %
Границы погрешности
Границы погрешности
Фактическая погрешность
Фактическая погрешность
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-10
-5
0
5
10
Частота, Гц
У
гловая
п
о
гр
еш
ност
ь,
г
р
ад.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-10
-5
0
5
10
Ам
п
л
и
ту
д
на
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, %
Границы погрешности
Границы погрешности
Фактическая погрешность
Фактическая погрешность
Рис
. 6.
Амплитудно
-
частотная
и
фазочастотная
харак
-
теристики
пояса
Роговского
без
использования
инте
-
гратора
с
обозначением
границ
погрешности
для
учета
электроэнергии
(
класс
точности
0,1)
в
соответствии
с
ГОСТ
Р
МЭК
60044-8-2010
Рис
. 4.
Амплитудно
-
частотная
и
фазочастотная
характеристики
малогабаритного
трансформатора
тока
с
обозначением
границ
погрешности
для
учета
электроэнергии
(
класс
точности
0,1)
в
соответствии
с
ГОСТ
Р
МЭК
60044-8-2010
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0
100
200
300
400
500
600
U
x
/ U
50H
z
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
-200
-100
0
100
200
Частота, Гц
Уг
л
о
в
а
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, °
3
2
3
2
1
1
Рис
. 7.
Амплитудно
-
частотные
и
фазочастотные
характеристики
: 1 —
ЦТН
110
кВ
(
без
компенсации
в
нижнем
плече
); 2 —
индуктивный
трансформатор
напряжения
420
кВ
с
маслянно
-
бумажной
изоляцией
[10];
3 —
емкостный
трансформатор
напряжения
[10]
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-0.05
0
0.05
0.1
Ам
п
л
и
ту
д
на
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, %
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-1.4
-1.2
-1
Температура объекта испытаний, °C
У
гловая
п
о
гр
еш
ност
ь
, м
и
н
Рис
. 8.
Зависимости
амплитудной
и
угловой
погреш
-
ностей
малогабаритного
трансформатора
тока
от
температуры
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-2
-1
0
1
Ам
п
л
и
ту
д
на
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, %
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-10
-5
0
x 10
-3
Температура объекта испытаний, °С
У
гловая
п
о
гр
еш
ност
ь
, м
и
н
Рис
. 9.
Зависимости
амплитудной
и
угловой
погрешно
-
стей
пояса
Роговского
от
температуры
Рис
. 5.
Амплитудно
-
частотная
и
фазочастотная
харак
-
теристики
датчика
постоянного
тока
с
обозначением
границ
погрешности
для
учета
электроэнергии
(
класс
точности
0,1)
в
соответствии
с
ГОСТ
Р
МЭК
60044-8-
2010
ЦИФРОВЫЕ
СЕТИ
25
автоматики
—
ДПТ
и
пояс
Рогов
-
ского
.
Такое
распределение
обуслов
-
лено
тем
,
что
электромагнитный
трансформатор
тока
обладает
наибольшей
точностью
по
срав
-
нению
с
другими
датчиками
.
Ис
-
пытываемые
образцы
продемон
-
стрировали
высокую
точность
как
в
широком
интервале
токов
от
1
до
120%
I
Н
и
с
запасом
уло
-
жились
в
рамки
класса
точности
0,2s c
трехкратной
перегрузоч
-
ной
способностью
по
току
,
так
и
в
широком
интервале
частот
и
температур
(
рисунки
4, 8).
Од
-
нако
существенные
погрешно
-
сти
у
трансформатора
возникают
при
наличии
апериодических
со
-
ставляющих
тока
,
насыщающих
сердечник
.
Кроме
того
,
остается
опасность
сохранения
остаточной
намагниченности
,
которая
,
как
по
-
казывает
практика
эксплуатации
,
после
перегрузки
электромагнит
-
ных
трансформаторов
тока
может
сохраняться
часами
.
Пояс
Роговского
и
датчик
по
-
стоянного
тока
не
подвержены
явлениям
насыщения
и
поэтому
наилучшим
образом
подходят
для
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
5
5.5
6
6.5
Температура объекта испытаний, °C
Уг
л
о
в
а
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, м
и
н
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-0.2
0
0.2
Ам
п
л
и
ту
д
на
я
п
о
гр
еш
ност
ь
, %
Рис
. 10.
За
-
висимости
амплитудной
и
угловой
погрешнос
тей
резистивного
делителя
на
-
пряжения
от
температуры
целей
релейной
защиты
и
автома
-
тики
.
При
этом
наиболее
информа
-
тивным
является
именно
ДПТ
,
ох
-
ватывающий
весь
спектр
сигнала
,
включая
постоянный
ток
и
медлен
-
но
меняющиеся
апериодические
составляющие
переходных
токов
,
однако
имеется
слабая
зависи
-
мость
коэффициента
преобразо
-
вания
от
температуры
.
Работа
основных
защит
ха
-
рактеризуется
селективностью
и
быстродействием
,
для
улучше
-
ния
этих
параметров
важно
точ
-
ное
преобразование
мгновенных
значений
тока
в
первые
моменты
времени
после
возникновения
за
-
мыкания
.
Для
реализации
этих
потребностей
наиболее
подходит
сигнал
,
поступающий
с
пояса
Ро
-
говского
.
Выходным
сигналом
по
-
яса
Роговского
является
сигнал
,
пропорциональный
производной
тока
,
таким
образом
в
первый
мо
-
мент
времени
при
возникновении
короткого
замыкания
это
самый
эффективный
сенсор
.
Экспери
-
ментальные
исследования
,
выпол
-
ненные
при
реализации
релейной
защиты
«
мертвой
зоны
» [11, 12],
в
которых
как
раз
было
реализо
-
вано
измерение
с
применением
пояса
Роговского
,
показали
высо
-
кое
быстродействие
с
временем
подачи
сигнала
на
отключение
не
более
4–5
мс
.
Основными
недостатками
циф
-
ровых
трансформаторов
,
которые
отмечаются
специалистами
экс
-
плуатирующих
организаций
,
явля
-
ются
наличие
электронных
блоков
и
,
как
следствие
,
более
низкая
надежность
по
сравнению
с
тра
-
диционной
системой
измерения
и
релейной
защиты
,
использую
-
щей
аналоговые
трансформато
-
ры
.
Цифровые
трансформаторы
компании
ООО
НПО
«
ЦИТ
»
имеют
функции
самодиагностики
в
режи
-
ме
реального
времени
электрон
-
ных
блоков
,
теплового
состояния
первичных
преобразователей
,
определения
межвитковых
за
-
мыканий
в
трансформаторе
тока
и
поясе
Роговского
,
определе
-
ния
насыщения
и
остаточной
на
-
магниченности
магнитопровода
трансформатора
тока
,
частичных
разрядов
в
изоляции
,
что
позволя
-
ет
существенно
повысить
надеж
-
ность
работы
трансформаторов
.
Цифровые
трансформаторы
на
классы
напряжения
35–220
кВ
име
-
ют
резервный
комплект
первичных
преобразователей
тока
и
напряже
-
ния
,
а
также
электронных
блоков
,
установленных
в
едином
корпусе
с
основными
элементами
.
Самодиагностика
насыщения
и
остаточной
намагниченности
магнитопровода
трансформато
-
ра
тока
выполняется
путем
срав
-
нения
спектров
трансформатора
тока
и
пояса
Роговского
или
датчи
-
ка
постоянного
тока
(
рисунок
11).
0
200
400
600
800
1000
0
20
40
60
80
100
Частота, Гц
THD = 2,43%
А
м
п
л
ит
уда,
%
0
0.02
0.04
0.06
0.08
-1
0
1
Время, с
С
и
гн
а
л
с
ПР
, В
0
200
400
600
800
1000
0
20
40
60
80
100
Частота, Гц
THD = 19,35%
А
м
п
л
ит
уда,
%
0
0.02
0.04
0.06
0.08
-0.5
0
0.5
Время, с
С
и
гн
ал с ТТ,
В
Рис
. 11.
Спектры
сигналов
трансфор
-
матора
тока
при
насыщении
магни
-
топровода
и
пояса
Роговского
№
2 (47) 2018
26
Особое
внимание
также
долж
-
но
быть
уделено
тепловому
режи
-
му
работы
трансформатора
в
не
-
благоприятных
летних
погодных
условиях
при
высоких
значениях
температуры
окружающего
возду
-
ха
и
инсоляции
,
так
как
перегрев
данного
измерительного
оборудо
-
вания
может
привести
к
выходу
из
строя
ЦТТН
.
Для
решения
дан
-
ной
проблемы
была
разработана
система
тепловой
диагностики
трансформатора
,
которая
в
режи
-
ме
реального
времени
определя
-
ет
места
максимального
нагрева
в
зависимости
от
условий
окружа
-
ющей
среды
и
температуру
в
них
.
Ключевым
элементом
,
отвеча
-
ющим
за
надежную
безаварийную
работу
трансформатора
,
явля
-
ется
высоковольтная
изоляция
.
В
целях
выявления
явлений
,
от
-
ражающих
опасную
деградацию
изоляции
,
в
ЦТТН
встраиваются
элементы
,
диагностирующие
на
-
личие
частичных
разрядов
,
их
уровень
и
интенсивность
,
что
по
-
зволит
заблаговременно
выпол
-
нить
необходимые
действия
для
предотвращения
аварии
.
Разработанный
цифровой
трансформатор
тока
и
напряже
-
ния
является
одним
из
первых
устройств
для
цифровых
под
-
станций
,
обладающих
функци
-
ями
самодиагностики
в
режиме
реального
времени
,
что
позволит
в
будущем
перейти
к
подстан
-
циям
с
минимальным
обслужи
-
ванием
.
Внутренняя
самодиаг
-
ностика
и
мониторинг
основных
параметров
позволяют
повысить
надежность
работы
и
перейти
к
обслуживанию
по
состоянию
.
Использование
нетрадиционных
первичных
преобразователей
тока
и
напряжения
,
обладающих
значительными
преимущества
-
ми
перед
электромагнитными
трансформаторами
(
отсутствие
явлений
насыщения
магнитопро
-
вода
и
феррорезонанса
,
широкий
частотный
диапазон
измерения
и
др
.),
позволяет
перейти
к
разра
-
ботке
новых
алгоритмов
релейной
защиты
,
автоматики
и
коммер
-
ческого
учета
электроэнергии
,
которые
повысят
надежность
функционирования
энергосисте
-
мы
и
точность
измерения
параме
-
тров
.
В
настоящее
время
цифровые
трансформаторы
тока
и
напряже
-
ния
6–220
кВ
,
разработанные
кол
-
лективом
ИГЭУ
совместно
с
ком
-
панией
ООО
НПО
«
ЦИТ
»,
прошли
все
необходимые
испытания
(
ме
-
трологические
,
высоковольтные
,
устойчивости
к
токам
,
термиче
-
ской
и
динамической
стойкости
,
ЭМС
и
др
.)
и
внесены
в
единый
реестр
средств
измерений
(
реги
-
страционный
номер
70302-18).
Исследования
выполнены
при
финансовой
поддержке
Минис
-
терства
образования
и
науки
Российской
Федерации
в
ФГБОУ
ВО
«
Ивановский
государствен
-
ный
энергетический
университет
им
.
В
.
И
.
Ленина
»
в
рамках
фе
-
деральной
целевой
программы
«
Исследования
и
разработки
по
приоритетным
направлениям
развития
научно
-
технологиче
-
ского
комплекса
России
на
2014–
2020
годы
»
по
теме
«
Мульти
-
функциональная
система
на
основе
цифровых
трансформа
-
торов
тока
и
напряжения
для
цифровой
подстанции
» (
Согла
-
шение
№
14.577.21.0276
о
предо
-
ставлении
субсидии
от
26
сен
-
тября
2017
года
,
уникальный
идентификатор
прикладных
на
-
учных
исследований
(
проекта
)
RFMEFI57717X0276).
ЛИТЕРАТУРА
1.
Гречухин
В
.
Н
.,
Ларионов
С
.
В
.,
Мухин
А
.
С
.
Микропроцес
-
сорный
магнитотранзисторный
преобразователь
тока
и
напряжения
класса
10
кВ
для
систем
релейной
защи
-
ты
и
противоаварийной
автоматики
/
Повышение
эф
-
фективности
работы
ТЭС
и
энергосистем
:
труды
ИГЭУ
.
Вып
. 2.
Иваново
, 1998.
С
. 185–189.
2.
Гречухин
В
.
Н
.
Цифровой
магнитотранзисторный
пре
-
образователь
тока
для
энергетических
установок
до
1150
кВ
/
Повышение
эффективности
работы
ТЭС
и
энергосистем
:
труды
ИГЭУ
.
Вып
. 1.
Иваново
, 1997.
С
. 235–239.
3.
Гречухин
В
.
Н
.
Анализ
результатов
испытаний
цифрового
трансформатора
тока
/
Повышение
эффективности
ра
-
боты
энергосистем
:
труды
ИГЭУ
.
Вып
. 4.
Иваново
, 2001.
С
. 382–391.
4.
Гречухин
В
.
Н
.
Электронные
трансформаторы
тока
и
на
-
пряжения
.
Состояние
,
перспективы
развития
и
внедре
-
ния
на
ОРУ
110–750
кВ
станций
и
подстанций
энергоси
-
стем
//
Вестник
ИГЭУ
.
Вып
. 4.
Иваново
, 2006.
С
. 35–42.
5.
Гречухин
В
.
Н
.,
Лебедев
В
.
Д
.
Разработка
цифровых
трансформаторов
тока
опорной
конструкции
110–220
кВ
/
Повышение
эффективности
работы
энергосистем
:
тру
-
ды
ИГЭУ
.
Вып
. 7.
Иваново
, 2004.
С
. 150–158.
6.
Гречухин
В
.
Н
.,
Копейко
В
.
С
.
Анализ
промышленных
се
-
тей
сбора
данных
в
целях
использования
в
цифровых
трансформаторах
тока
и
напряжения
на
подстанци
-
ях
энергосистем
//
Повышение
эффективности
рабо
-
ты
энергосистем
:
труды
ИГЭУ
.
Вып
. 7.
Иваново
, 2004.
С
. 486–493.
7.
Лебедев
В
.
Д
.
Разработка
магнитотранзисторных
датчи
-
ков
тока
для
систем
защиты
и
измерений
:
автореф
.
дис
.
канд
.
техн
.
наук
: 05.14.02.
Иваново
, 1997. 18
с
.
8.
Бердников
Р
.
Н
.,
Дементьев
Ю
.
А
.,
Моржин
Ю
.
И
.,
Шакарян
Ю
.
Г
.
Основные
положения
концепции
интеллектуальной
электроэнергетической
системы
России
с
активно
-
адап
-
тивной
сетью
//
Энергия
единой
сети
, 2012,
№
4.
С
. 4–11.
9.
Многофункциональный
испытательный
комплекс
для
исследования
первичных
преобразователей
тока
и
на
-
пряжения
,
устройств
цифровой
подстанции
и
устройств
релейной
защиты
и
автоматики
. URL: http://www.ckp-rf.
ru/usu/507666/.
10. Kunde K. Frequency Response of Instrument Transformers in
the kHz range. Components & Periphery, #6, 2012, pp. 1–4.
11.
Жуков
А
.
В
.,
Воробьев
В
.
С
.,
Расщепляев
А
.
И
.,
Максимов
Б
.
К
.,
Арцишевский
Я
.
Л
.,
Борисов
Р
.
К
.,
Кузин
А
.
С
.
Ликви
-
дация
коротких
замыканий
в
«
мертвой
зоне
»
распреде
-
лительных
устройств
энергообъектов
//
Энергия
единой
сети
, 2014,
№
6.
С
. 16–23.
12.
Патент
на
изобретение
№
2508585 «
Устройство
для
за
-
щиты
от
коротких
замыканий
в
«
мертвой
»
зоне
открытых
распределительных
устройств
объектов
электроэнерге
-
тики
высокого
и
сверхвысокого
напряжения
на
участ
-
ках
между
трансформаторами
тока
и
выключателями
»
/
Шульгинов
Н
.
Г
.,
Жуков
А
.
В
.,
Воробьев
В
.
С
.,
Максимов
Б
.
К
.,
Арцишевский
Я
.
Л
.,
Расщепляев
А
.
И
.,
Кузин
А
.
С
.,
Борисов
Р
.
К
.,
Лебедев
В
.
Д
.
Заявка
№
2012147501.
Заре
-
гистрировано
в
Государственном
реестре
изобретений
Российской
Федерации
27
февраля
2014
г
.
ЦИФРОВЫЕ
СЕТИ
27
Компания ООО НПО «Цифровые измерительные трансформаторы» (ЦИТ)
выполняет научные исследования, опытно-конструкторские разработки
и предлагает инновационные решения для электроэнергетики
ООО НПО «ЦИТ» Иваново, ул. Большая Воробьевская, д.26, офис 27 Тел.: +7 (910) 691-97-76 E-mail: [email protected]
www.digitrans.ru
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕДЛАГАЕМЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
•
Соответствуют инновационной
концепции электроэнергетики
по направлению «Цифровая
подстанция»
•
Совместимы как с традицион-
ными, так и с передовыми МП
приборами учета электроэнергии
•
Имеется возможность форми-
рования выходного сигнала
в формате IEC 61850-9-2
•
Обеспечивают высокую метро-
логическую точность измерений
•
ТТ и ТН могут быть выполнены
как в едином, так и в различных
корпусах
•
Точно воспроизводят формы
кривых напряжений и токов в нор-
мальных и переходных режимах
•
Не вступают в феррорезонанс
•
Взрыво- и пожаробезопасны
•
Имеют малую массу и габариты
•
Отсутствуют медные соедини-
тельные кабели
•
Отсутствует влияние остаточной
намагниченности
•
Могут работать в любом про-
странственном положении
•
Простота монтажа, наладки
и эксплуатации
ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦТТН
ЦТТН – 6(10)
ЦТТН – 35
ЦТТН – 110
Номинальное напряжение
(
U
Н
), кВ
6/
√
3, 10/
√
3,
35/
√
3,
110/
√
3,
Наибольшее рабочее
напряжение
1,9 ·
U
Н
1,9 ·
U
Н
1,2 ·
U
Н
Номинальный ток, А
10–4000
10–4000
10–4000
Класс точности
(по току/по напряжению)
0.2s/0.2
0.2s/0.2
0.2s/0.2
Масса, не более, кг
5
30
50
Межповерочный интервал, лет
8
8
8
Климатическое исполнение
У1, УХЛ1
У1, УХЛ1
У1, УХЛ1
Габаритные размеры,
не более, мм
300х150х300 600х150х600
650х650х1200
Цифровой
трансформатор
напряжения
Комбинированные цифровые трансформаторы тока и напряжения
Пункты коммер ческого
учета электроэнергии
6(10) кВ
35 кВ
110 кВ
На
прав
ах
рек
ламы
REFERENCES
1. Grechukhin V.N., Larionov S.V., Mukhin A.S. 10 kV
microprocessor magnetic transistor converter of current
and voltage for relay protection and emergency automatics.
Povyshenie effektivnosti raboty TES i energosistem: trudy
IGEU.
[Proc. of ISPU. Ef
fi
ciency enhancement of thermal
power plants and power systems. Edition 2]. Ivanovo, 1998,
pp. 185–189. (In Russian)
2. Grechukhin V.N. Digital magnetic transistor current converter
for power facilities up to 1150 kV.
Povyshenie effektivnosti
raboty TES i energosistem: trudy IGEU.
[Proc. of ISPU. Ef
fi
-
ciency enhancement of thermal power plants and power sys-
tems. Edition 1]. Ivanovo, 1997, pp. 235–239. (In Russian)
3. Grechukhin V.N. Analysis of the results of digital current
transformer tests.
Povyshenie effektivnosti raboty energo-
sistem: trudy IGEU
[Proc. of ISPU. Ef
fi
ciency enhancement
of power systems. Edition 4]. Ivanovo, 2001, pp. 382–391.
(In Russian)
4. Grechukhin V.N. Electronic current and voltage transform-
ers. Status, prospects for development and implementation
in 110–750 kV outdoor switchgear of power stations and
substations.
Vestnik IGEU
[ISPU Bulletin. Edition 4]. Ivano-
vo, 2006, pp. 35–42. (In Russian)
5. Grechukhin V.N., Lebedev V.D. Development of 110-220 kV
support-type digital current transformers.
Povyshenie effek-
tivnosti raboty energosistem: trudy IGEU
[Proc. of ISPU. Ef-
fi
ciency enhancement of power systems. Edition 7]. Ivanovo,
2004, pp. 150–158. (In Russian)
6. Grechukhin V.N., Kopeyko V.S. Analysis of industrial data
collection networks for application in digital current and volt-
age transformers at substations of power systems.
Povyshe-
nie effektivnosti raboty energosistem: trudy IGEU
[Proc. of
ISPU. Ef
fi
ciency enhancement of power systems. Edition 7].
Ivanovo, 2004, pp. 486–493. (In Russian)
7. Lebedev V.D.
Razrabotka magnitotranzistornykh datchikov
toka dlya sistem zashchity i izmereniy.
Cand. Diss. [Devel-
opment of magnetic transistor current sensors for protection
and measurement systems. Cand. Diss. Abstract]. Ivanovo,
1997. 18 p.
8. Berdnikov R.N., Dementev Yu.A., Morzhin Yu.I., Shakaryan
Yu.G. The main provisions of the concept of the intellectual
power system of Russia with an actively-adaptive network.
Energiya edinoy seti
[Energy of uni
fi
ed grid], 2012, no. 4, pp.
4–11. (in Russian)
9.
Mnogofunktsionalnyy ispytatelnyy kompleks dlya issledo-
vaniya pervichnykh preobrazovateley toka i napryazheniya,
ustroystv tsifrovoy podstantsii i ustroystv releynoy zashchity
i avtomatiki
(Multifunctional test complex for the study of pri-
mary current and voltage converters, digital substation de-
vices and relay protection and automation devices). Avail-
able at: http://www.ckp-rf.ru/usu/507666/ (accessed April 01,
2018).
10. Kunde K. Frequency response of instrument transformers in
the kHz range. Components & Periphery, 2012, no. 6, pp. 1–4.
11. Zhukov A.V., Vorobev V.S., Rasshcheplyaev A.I., Maksimov
B.K., Artsishevskiy Ya.L., Borisov R.K., Kuzin A.S. Elimina-
tion of short circuits in the "dead" zone of switchgears.
Ener-
giya edinoy seti
[Energy of uni
fi
ed grid], 2014, no. 6, pp.
16–23. (in Russian)
12. Shulginov N.G., Zhukov A.V., Vorobev V.S., Maksimov B.K.,
Artsishevskiy Ya.L., Rasshcheplyaev A.I., Kuzin A.S., Bori-
sov R.K., Lebedev V.D.
Ustroystvo dlya zashchity ot korot-
kikh zamykaniy v "mertvoy" zone otkrytykh raspredelitelnykh
ustroystv obektov elektroenergetiki vysokogo i sverkhvyso-
kogo napryazheniya na uchastkakh mezhdu transforma-
torami toka i vyklyuchatelyami
[Device for protection against
short circuits in the "dead" zone of open switchgears located
between high and extra high voltage current transformers
and current breakers]. Patent RF, no. 2508585.
№
2 (47) 2018
Оригинал статьи: Исследование характеристик и перспективы использования цифровых трансформаторов тока и напряжения
В электроэнергетике с каждым годом растет интерес к применению цифровых технологий. Настоящая статья посвящена цифровым трансформаторам тока и напряжения. Представлены результаты исследования их частотных и тепловых характеристик, а также проведенных испытаний. Предложены алгоритмы самодиагностики критических параметров цифровых трансформаторов тока и напряжения.
