Труды КНЦ вып.1 (ЭНЕРГЕТИКА вып.1 1/2010(1))

высокочастотные компоненты коммутационных и грозовых перенапряжений в высоковольтной сети. При разработке системы регистрации ГИТ выбор первичного преобразователя определялся частотным диапазоном геомагнитных возмущений, которые представляют собой короткопериодные колебания геомагнитного поля и характеризуются квазипериодической структурой, занимая диапазон частот от тысячных долей герца до нескольких герц. Кроме того, в нейтралях трансформаторов помимо геомагнитного тока присутствует ток несимметрии, имеющий сложный гармонический состав. При больших значениях ГИТ магнитопровод трансформатора может насыщаться, что приводит к повышению уровня гармоник в нейтрали, поэтому информация об уровне гармоник является столь же полезной, как и значение ГИТ. Это означает, что полоса пропускания первичного датчика должна быть достаточной для регистрации нескольких гармоник промышленной частоты. Для измерения токов в нейтралях трансформаторов наилучшим решением является использование токовых клещей с датчиком Холла. Эти датчики предназначены для бесконтактного измерения постоянного, переменного и импульсного токов в широком диапазоне частот и амплитуд. При проведении измерения клещи смыкаются вокруг проводника с током без разрыва цепи, обеспечивая гальваническую развязку между проводником и цепью преобразования сигнала. Датчики имеют аналоговый выход, напряжение на котором прямо пропорционально величине тока, протекающего через проводник. Для системы регистрации ГИТ мы выбрали две модели недорогих клещей-адаптеров с датчиком Холла открытого типа - APPA 32 фирмы APPA Techno1ogy Corporation (http://www.appatech.com) и ATA-2502 производства Актаком (www.aktakom.ru) . Одним из критериев выбора был диаметр захвата, так как клещи должны охватывать плоскую шину заземления нейтрали трансформатора, ширина которой может достигать 40-50 мм. Эти модели имеют похожие характеристики, представленные в таблице 1. Таблица 1 Характеристики токовых клещей Модель Пределы измерений, А Погрешность Частотный диапазон, Гц Коэффициент преобразования APPA 32 100 ±(2%+2 А) DC, 45... 400 10 мВ/А 600 1 мВ/А ATA-2502 200 ±(1,5%+1 А) DC, 40...400 1 мВ/А 1000 ±(2%+5 А) Клещи-адаптер предназначены для работы с мультиметром, поэтому производители указывают соответствующий им частотный диапазон. Исходя из принципа работы преобразователей с датчиком Холла, можно было ожидать более широкого частотного диапазона, поэтому нами была экспериментально определена амплитудно-частотная характеристика клещей ATA-2502, приведенная на рисунке 1. Клещи APPA 32 имеют похожую АЧХ. Как видно из рисунка, реальный частотный диапазон клещей находится в пределах от 0 до 5000 Гц (в пределах погрешности, указанной производителем). На более высоких частотах клещи переходят в дифференцирующий режим (выходное напряжение возрастает пропорционально частоте измеряемого тока). 85