Аннотация
При разработке источника для плавного регулирования подаваемого напряжения в первичную цепь резонансного контура высокопотенциального испытательного трансформатора стоит задача защитить источник от ненормальных режимов работы и производить непрерывное измерение тока, а также исследовать и разработать схему защиты регулируемого источника переменного напряжения с непрерывным измерением выходного тока нагрузки, не превышающей ± 5 %. Произведен обзор и технический анализ существующих на рынке датчиков, производители которых используют различные принципы измерения. Особое внимание уделено схемам на основе датчиков Холла замкнутого и разомкнутого типа с целью измерения и защиты регулируемого источника однофазного переменного напряжения от ненормальных режимов работы. При решении поставленной задачи авторами предложено разработать и исследовать датчики тока мировых производителей полупроводниковых приборов и на их основе с целью импортозамещения разработать датчик тока, который может соответствовать или даже превосходить аналогичные устройства по техническим характеристикам. В ходе исследования разработан датчик тока типа ДТ-РС-1,0А, позволяющий производить измерение выходного тока регулируемого источника переменного напряжения в пределах среднего значения основной приведенной погрешности не более 1,26 %. Применение разработанного решения измерения выходного тока регулируемого источника переменного напряжения с целью непрерывного мониторинга и защиты от превышения заданных уставок позволит на его базе создавать ряд цифровых измерительных амперметров, позволяющих производить измерение и контроль переменного тока в диапазоне от 1 до 1000 мА. Проведена оценка тепловых режимов работы при рабочем токе с целью обнаружения локальных источников повышенного теплового излучения и выявления картины распределения температуры.
Ключевые слова
регулируемый источник переменного напряжения, широтно-импульсная модуляция, испытание изоляции, повышенное напряжение, высоковольтная испытательная установка, испытуемый объект, резонанс
1. ГОСТ 1516.2-97. Межгосударственный стандарт. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции. М.: Стандартинформ, 1997. 35 с.
2. ГОСТ Р 55194-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение от 1 до 750 кВ. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции. М.: Стандартинформ, 2012. 57 с.
3. Корявин А.Р., Волкова О.В., Милкин Е.А. Современные проблемы отечественной стандартизации испытательных напряжений и методов испытаний электрооборудования высокого напряжения // Электричество. 2013. №7. С. 30-35.
4. Монастырский А.Е. Методы испытаний и диагностики кабельных линий с изоляцией из СПЭ // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019. № 10. С. 43-47.
5. Тутаринов А.С., Романенко Н.Г. Математическое моделирование влияния внешних факторов на характеристики кабельной линии // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: управление, вычислительная техника и информатика. 2018. №4. С. 107-116. doi: 10.24143/2072-9502-2018-4-107-116
6. Калинин И.М., Савченко О.В., Хмель М.Ю. Испытания, проверки и диагностическое обеспечение судовых силовых трансформаторов среднего напряжения // Труды Крыловского государственного научного центра. 2022. №2(400). С. 103-115. doi: 10.24937/2542-2324-2022-2-400-103-115
7. Шонин Ю.П. Оценка технологического состояния силовых масляных трансформаторов. Ч. 2// Библиотечка электротехника. 2020. № 1-2(253). С. 1-94.
8. Асташов А.Г., Леонов В.М. Стабилизаторы напряжения для тяговых подстанций // Автоматика, связь, информатика. 2018. № 2. С. 26-27.
9. Терентьев П.В., Кораблев А.А., Чесноков М.В. Исследование стабилизаторов напряжения как потребителей и преобразователей электрической энергии // Наука и образование. 2019. №4. С. 301.
10. Математическое описание переходных процессов в преобразователях и стабилизаторах напряжения систем автономного электроснабжения / В.Я. Хорольский, А.В. Ефанов, С.Н. Антонов, Е.Е. Привалов // Электротехника. 2021. № 47. С. 58-61.
11. Гурецкий Ю.В., Яшин М.Г. Защита электропотребителей аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики от опасных воздействий гармонических искажений питающего напряжения // Специальная техника и технологии транспорта. 2021. № 10. С. 139-146.
12. Ионисторный сетевой стабилизатор напряжения: особенности работы и основные характеристики / О.Е. Глухова, М.М. Слепченков, Т.А. Пухарева, Д.А. Колосов // Радиотехника. 2019. №8(12). С. 109-114. doi: 10.18127/j00338486-201908(12)-17
13. Малошумящий стабилизатор напряжения постоянного тока на базе источника опорного напряжения широкого применения / С.Н. Бондарь, Е.А. Вахтина, С.В. Мишуков, Е.Е. Константинова // Электротехника. 2021. №7. С. 37-42.
14. Захаров Л.Ф. Импульсный стабилизатор напряжения с широкими пределами изменения входного напряжения // Электросвязь. 2018. №11. С. 81-82.
15. Хазиева Р.Т., Мухаметшин А.В. Разработка и исследование схемы измерения тока утечки при испытании изоляции повышенным выпрямленным напряжением // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. №4. С. 145-155. doi: 10.30724/1998-9903-2021-23-4-145-155
16. Мартынов Б.А., Хазиева Р.Т., Мухаметшин А.В. Защита схемы измерения тока резонансной испытательной установки // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2021. №2. С. 26-40. doi: 10.17122/1999-5458-2021-17-2-26-40
17. Хазиева Р.Т., Васильев П.И., Афлятунов Р.Р. Исследова-ние установки для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением // Электротехнические системы и комплексы. 2022. №3(56). С. 65-69. doi: 10.18503/2311-8318-2022-3(56)-65-69
18. Рентюк В. TLI4971 – новый датчик компании Infineon: точное и надежное измерение тока // Компоненты и технологии. 2020. № 1(222). С. 18-22.
19. Сухов Д.В., Шевцов Д. А., Шишов Д.М. Трансформаторный датчик тока на основе резистивно-индуктивного мультивибратора // Практическая силовая электроника. 2021. №2(82). С. 34-38.
20. ГОСТ IEC 60950-1-2014. Межгосударственный стандарт. Оборудование информационных технологий. Требования безопасности. Ч. 1. Общие требования. М.: Стандартинформ, 2014. 239 с.
21. CSA CAN/CSA-C22.2 NO. 60950-21-03. Оборудование для информационных технологий. Безопасность. Ч. 21. CSA, 2003. 8 с.
22. Потехин С.П., Балашевич В.М., Коптяев Е.Н. Датчик тока утечки для систем контроля сопротивления изоляции // Научно-технические ведомости Севмашвтуза. 2021. №1. С. 4-12.
23. Руденко Е.А., Яковлева А.С. Датчик холла - незаметный и незаменимый помощник в современной технике // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке: тр. всерос.науч.-практ. конф. Творческой молодежи. В 2-х т. Хабаровск, 2020. Т.1. С. 144-147.
24. Лебедев В.А. Датчик сварочного тока // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2018. №9. С. 52-56.
25. Резистивный датчик тока / К.И. Никитин, А.Ю. Власов, Н.А. Терещенко, С.С. Маковецкий, В.П. Марковский // Актуальные вопросы энергетики. 2019. №1. С. 88-92.
26. Потехин С.П., Балашевич В.М., Коптяев Е.Н. Датчик тока утечки для систем контроля сопротивления изоляции // Научно-технические ведомости Севмашвтуза. 2021. №1. С. 4-12.
Разработка и исследование датчиков тока для защиты источника регулируемого напряжения резонансной испытательной установки / Хазиева Р.Т., Павлова З.Х., Сердюк А.А., Мухаметшин А.В. // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 1(58). С. 76-83. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2023-1(58)-76-83