Nowe konstrukcje rozłączalnych przetworników prądowych oraz przetworników zasilanych z prądów operacyjnych

Transkrypt

1 TRANSFORMEX Sp. z o.o. Nowe konstrukcje rozłączalnych przetworników prądowych oraz przetworników zasilanych z prądów operacyjnych Grzegorz Kowalski mgr inż. Adam Kalinowski Projekt ID178684: Opracowanie nowej generacji pomiarowych przetworników prądowych do zastosowań w energetyce, z cyfrową transmisją danych, na bazie technologii wielowarstwowych i elastycznych obwodów drukowanych o wysokiej gęstości połączeń 1

2 Plan prezentacji 1. Konstrukcja przetworników prądowych 2. Rozłączalne przetworniki prądowe 3. Przetworniki z wbudowanym systemem pomiarowym 4. Autonomiczny zasilacz z prądów operacyjnych 5. Analiza funkcjonalna zasilacza 6. Analiza termiczna zasilacza 7. Podsumowanie 2

3 Konstrukcja przetworników prądowych Przetworniki prądowe, pracujące na zasadzie cewki Rogowskiego są obecnie realizowane w dwóch technologiach: 1. Nawijane przewodem na niemagnetycznym rdzeniu 2. W postaci sztywnych, wielowarstwowych obwodów drukowanych W ITR trwają prace B+R nad technologią wykorzystującą elastyczne dwuwarstwowe obwody drukowane. 3

4 Konstrukcja przetworników prądowych Przetworniki prądowe wykonane w postaci wielowarstwowych obwodów drukowanych 4

5 Rozłączalne przetworniki prądowe Podstawową zaletą przetworników rozłączalnych jest możliwość założenia na kabel w już istniejącej instalacji elektroenergetycznej bez potrzeby rozłączania szyn lub kabli. Dla danego kabla przetwornik rozłączalny może mieć mniejszą średnicę, nie ma bowiem potrzeby przekładania przez otwór przetwornika mufy kablowej. Opracowana konstrukcja przetwornika rozłączalnego składa się z dwóch symetrycznych części, połączonych ze sobą elektrycznie za pomocą zwoju powrotnego. 5

6 Rozłączalne przetworniki prądowe Konstrukcja rozłączalnych przetworników wykonanych w technologii obwodów drukowanych. 6

7 Przetworniki z wbudowanym systemem pomiarowym Inteligentny przetwornik prądowy z zasilaniem autonomicznym 7

8 Przetworniki z wbudowanym systemem pomiarowym Tor pomiarowy pracujący w zakresie 10 µv do 100 V RMS Czterokanałowy wzmacniacz do współpracy z 16-bitowymi przetwornikami ADC 8

9 Autonomiczny zasilacz z prądów operacyjnych Szeroki zakres prądów pierwotnych, np A Stabilne napięcie wyjściowe Odporność na przeciążenie prądowe Schemat układu zasilacza z prądów operacyjnych (Pat ) 9

10 Autonomiczny zasilacz z prądów operacyjnych Dobór przekładnika zasilającego Prąd pierwotny PRZEKŁADNIK ZASILAJĄCY 500/5 TELEMA PRZEKŁADNIK ZASILAJĄCY BV10908 (600/5) 9 A BRAK ZASILANIA BRAK ZASILANIA 4,7 V 15 A 4,8 V 4,7 V 6,3 V A 6,3 V 6,4 V 6,4 V PRZEKŁADNIK ZASILAJĄCY BV (600/5) 10

11 Analiza funkcjonalna zasilacza Przebiegi prądu ładującego kondensator i sterowanie kluczem mosfetowym Klucz nie jest wyzwalany, kondensator jest ładowany pełnym prądem. Klucz zaczyna być wyzwalany, kondensator jest ładowany niepełnym prądem. Klucz jest wyzwalany, kondensator jest ładowany szpilkami prądowymi. 11

12 Analiza termiczna zasilacza Wydzielanie się mocy w kluczach mosfetowych Prąd 20 A Prąd 300 A Prąd 100 A Prąd 700 A 12

13 Podsumowanie Rozłączalność zwiększa możliwość zastosowania przetworników oraz wygodę montażu. Przetworniki rozłączalne ułatwiają konstrukcję i modernizację rozdzielnic elektroenergetycznych. Przetworniki zasilane z prądów operacyjnych pozwalają na eliminację połączeń elektrycznych, będących źródłem zakłóceń. Przetworniki te, ze względu na wbudowane systemy pomiarowe, pozwalają na uzyskanie wysokiej dokładności pomiaru. Autonomiczne przetworniki prądowe stwarzają nowe możliwości funkcjonalne, szczególnie w sieciach typu SmartGrid. 13

14 Instytut Tele- i Radiotechniczny Nowe konstrukcje rozłączalnych przetworników prądowych oraz przetworników zasilanych z prądów operacyjnych Dziękuję za uwagę Grzegorz Kowalski 14