Разработка и исследование катушки Роговского для работы в условиях эксплуатации открытого распределительного устройства

Состояние вопроса. Постепенный переход к использованию микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики, в том числе поддерживающих прием и обработку информации, поступающей в виде цифрового кода в формате протоколов, определенных в IEC61850, а также недостатки традиционных электромагнитных трансформаторов тока обусловливают возрастающий интерес к применению катушек Роговского в качестве датчиков тока при построении вторичных систем. Несмотря на давнюю известность катушек Роговского, имеется много неизученных аспектов их функционирования в условиях эксплуатации энергообъектов на открытых распределительных устройствах, особенно при работе с современными устройствами релейной защиты и автоматики. Целью исследования является анализ влияния температуры окружающей среды на погрешность преобразования тока катушками Роговского.

Материалы и методы. Исследование катушек Роговского проведено на экспериментальных и промышленных образцах. При проведении исследований использовано современное испытательное оборудование, внесенное в Единый реестр средств измерений РФ и имеющее действующие сертификаты о поверке.

Результаты. Проведен анализ факторов, влияющих на погрешность метрологических каналов, выполненных на базе традиционных трансформаторов тока. Систематизированы факторы, оказывающие влияние на погрешность измерений катушек Роговского. Приведены экспериментальные данные, полученные в результате исследований погрешности преобразования тока катушками Роговского в широком температурном диапазоне. Установлено, что благодаря конструктивным решениям можно нивелировать влияние таких факторов, как положение первичного проводника, внешние электромагнитные поля, неравномерность намотки, количество слоев вторичной обмотки, а также температурное расширение.

Выводы. Использование материалов с низким коэффициентом линейного расширения для изготовления сердечника катушки Роговского позволяет получить метрологические характеристики преобразователя, соответствующие требованиям нормативно-технической документации, в широком температурном диапазоне. Применение катушек Роговского в качестве первичного датчика тока для систем релейной защиты и автоматики является перспективным направлением, требующим дальнейших всесторонних исследований, в том числе в процессе промышленной эксплуатации.