Устройство для формирования тока проверки релейной защиты

Устройство для формирования тока проверки релейной защиты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОКА ПРОВЕРКИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАШИТЫ, содеркашее блок формиро вания первичного тока с помощью подсоединенной к его выходу через ключи о&моткой реле, отличающееся тем, что, с целью упрощении, повыщения надежности и точности, к выхвйу блока формирования первичного тока поцсоепинены последовательно соединенные t fooсель и ключ, последовательно с обмоткой реле включен резистор, к которому подключен интегратор, к выходу интегр «| тора подсоединен первый вход элемента сравнения, к второму входу которого подсоединен источник опорного напря ке- . иия, выкод . элемента сравнения соединен с управляющим входом ключа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН!!9! !!!!

ЭсЮ Н 01 Н 69/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3306238/24-07 (22) 24.06.81 (46).23.04.83. Бюп. Ж 15 (72) Г. В. Бердов и М. M. Серецин (71) южное отделение ордена Октябрьской Революции всесоюзного госуцарсг венного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических .

-сетей Энергосетьпроекг" (53) 621 316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 474073, кл. Н 02 Н 11/00, 1971

2. Кужеков C. Л., Гемсг В. К. и цр.

О способах воспроизведения первичных

ftpoaeccos для испытания усгройсгв релей» ной защиты.- Изв. ВУЗов. электромеханика, 1978, l4 9, рис. 1.

3. Авторское свидетельство СССР

:М 477483, кл. Н 01 H.69/01, 1972. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОР

МИРОВАНИЯ ТОКА ПРОВЕРКИ РЕДЕЙ

НОЙ ЗАШИТЫ, соцержашее блок формирования первичного тока с помошью поцсо» единенной к его выходу через ключи обмоткой реле, огличаюшееся тем, что, с целью упрошени», повышения надежности и точности, к выхдйу блока формирования первичного гока поасееди иены последовательно соециненные inc сель и ключ, последовательно с обью кой реле включен резистор, к которому подключен интегратор, к выходу ингегра тора подсоединен первый вход элемента сравнения, к второму входу которого подсоединен источник опорного напряже- . Я ния, BbIKQQ, элемента сравнения соединен с управляюшим входом ключа.

101 4061

2, Устройство по и. 1, î r л и ч а ю слецовагельно соединенные погенциометр ш е е с я тем, что резистор соецинен с и резистор, а цругая - последовательно вхоцом интегратора через цве параллель- соециненные потенпиометр и конценные цепи, оцна иэ которых соцеркит по сатор, Изобретение относится к электротех= нике, а именно к способам испытаний устройств релейной зашиты с целью определения и проверки их характеристик сра батывания. 5

Известно устройство цля. формирования токов цля испытания реле защиты иэ от« цельных составляющих, например апериодической и периодической составляющей, «оторые характеризуют перехоцнь и режим to

I короткого замыкания (к.з.) элементов электрической системы ?13 .

Оцнако известное устройство не поз вопяег получить ток, характерный цля режима насыщения магнитопровоца транс 15

Форматора тока (ТТ), при котором кроме апериоцической составляющей и первой гармоники во вторичном токе ТТ могут содержаться гармоники более высокого поряцка. 20

Известно также устройство, в котором формируют первичный ток к.з,с. апериоцической составляющей и поцают его в первичную обмотку физической модели ТТ (2).

В этом случае значение и форма вто ричного тока ТТ могут регулироваться в довольно узком циапаэоне, опрецеляемом параметрами физической модели ТТ, нагрузкой его вторичной обмотки, номинальным током реле, подвергаемого испытаниям.

Расширение диапазона значений и формы вторичного тока ТТ возможно только путем использования физических моц м лей ТТ с различными параметрами. Это требует разработки всякий раз новой физической моцели ТТ с опрецеленными параметрами, применимой цля испытаний реле при конкретных характеристиках за40 .даваемого в нем гока, что существенно усложняет практическую реализацию это

ro устройства, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 45 цля испытания быстродействующих реле фащиты, соцеркашее формирователи пеI рехоцного тока, выполненные из формиро.вателей апериоцической и гармонических составляющих, на выхоц которых включен сумматор и мощный выходной усилитель, при этом формирователи гармонических составляющих выполнены в виде послецовательно соединенных преобразователей частоты, фазосцвигающих блоков и фазовыключателей апериоцической и гармонических составляющих, на выход которых включены сумматор и мощный выходной усилитель, при этом формирователи гармонических составляющих выполнены в вице послецовательно соединенных преобразователей частоты, фазосцвигающих блоков и.фаэовыключателей, à cyMMarop выполнен с использованием датчиков

ЭДС Холла, нахоцяшихся в магнитном поле цросселей.

Параметры отцельных гармонических составляющих опрецеляют путем прецварительного расчета на математи.iic,".oé моцели или по осциллограмме, полученной при натурных экспериментах (3) .

Нецосгатком данного устройства является сложность реализации, выражающаяся в значительных затратах времени, поскольку цля каждого расчетного сочетания параметров, х@ра«теризующих процессы в цепях ТТ, необхоцимо проиэвоцигь анализ кривой вторичного тока ТТ с целью определения параметров ряца гармонических ,составляющих (амплигуцы кажцой гармоники и ее начальной фазы).

I Целью изобретения является упрощение, повышение надежности и точности воспроизвецения вторичного гока трансформатора тока цля испытания реле зашиты. для цостижения указанной цели в уст.ройстве цля формирования тока проверки релейной зашиты, соцержашем блок формирования первичного тока с поцсоециненной к его выхоцу через ключи обмоткой ! реле, K выхоцу блока формирования пер.вичного тока поцсоецинены послецова3 101 тельно соединенные цроссель и ключ, последовательно с обмоткой реле включен резистор, к которому подключен интеграгор, к выходу. интегратора подсоединен первый вход элемента сравнения, к агорому входу которого поцсоединен истомник опорного напряжения, выхоц элемента сравнения соецинен с управляющим входом ключа. При этом резистор соецинен с входом интегратора через две папараллельные цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные потенциометр и резистор, а другая - последовательно соединенные потенциометр и конденсатор.

На фиг. 1 привецена функциональная схема устройства для формирования тока проверки релейной зашиты; на фиг. 2 -осциллограммы работы предлагаемого устройства, Устройство coneðæèò узел формирования первичного гока 1 трансформатора тока для проверки релейной защиты, ключ 2, имеющий два состояния: замкнутое и разомкнутое, линейный цроссель 3 с изменяемой индуктивностью, блок определения моментов 4 насыщения .Ь и выхода из насыщения ф магнитопровоца трансформатора тока, состоящий из интет ратора б, на вход которого поцключены две параллельные цепи иэ потенциомет ров 6 и 7, резистора 8 и конденсатора 9, к выхоцу интегратора присоединен элемент сравйения 10 на второй вход ко горого подано опорное напряжение от источника этого напряжения 11. Последовательно с обмоткой проверяемого ре ле 12 включен резистор 13.

Таким образом, сущность процессов, происходящих в устройстве формирования тока проверки защиты, заключается в том, что в качестве составляющих, иэ которых формируется вторичный ток ТТ, используется первичный ток и ток намаг ничивания ТТ. При этот моменты начала и окончания формирования тока намагничивания ТТ - это моменты перехоца значения потокосцепления ТТ через значение потохосцепления насыщения того же ТТ из области меньших значений в область . больших значений и наоборот, что соответствует моментам насыщения магнито. провода,ТТ (4q) или выхода из насы щенного состояния (4 g).

При шунтировании в моменты времени 4 или цешунтировании в моменты вре. . мени 4 линейным дросселем токовой цепи реле имеет место процесс, аналогичный

4061 4 процессу в схеме замещения ТТ с нелинейной ветвью намагничивания.

Ток в индуктивности ь, возникающий после шунтирования токовой цепи реле, соответствующий току намагничивания ТТ, замыкается через токовую цепь реле и складывается в этой цепи с первичным током

Первичный ток, генерируемый бло- ó ком 1 (фиг. 1), можно сформировать с помощью любой нз известных схем формирования токов.

В качестве ключа могут быть применены тиристоры. Причем должны использоваться цва тифйстора, включенных параллельно и разнополярно, посйЬльку потокосцепление, а также ток намагничивания могут иметь различную полярность. При использовании тиристоров необхоцимо определить только момент насыщения сердечника с, и нет необхоцимости опрецелять момент выхода магнитопрово да иэ насыщенного состояния, посколь ку тиристоры будут закрываться в момент цостижения значения тока, имитирующего ток намагничивания, нулевого значения (когда Ч уменьшается до значения ).

В качестве блока 4 в устройстве мо жет быть применен интегратор с изменяе;® мыми параметрами входных цецей a aens обратной связи, Осуществлять изменение формы вторичного гока можно путем изменения индуктивности цросселя 3, имитирующего ветвь намагничивания схемы замещения ТТ.

В предельном случае при 4 0 (фиг. 26) устройство позволяет формировать вторнч ный ток ТТ, имеющего прямоугольную характеристику намагничивания. При 4 1 О (фиг. 2 ) могут быть получены формы

40 тока, соответствующие режиму насьпце. ния ТТ различных типов, отличающихся

Конструктивными параметрами (размера ми магнитопровоаа, числом витков).

Первичный ток „, протекающий в реле

43 до момента шунтирования цепи реле, мо жет сниматься, например, с шунта 13, включенного последовательно с реле.

Напряжение, снимаемое с шунта и про порциональное току 4 (ц «рК,„,) пода ,I ется на вхоцы интегратора, собранноГО на операционном усилителе 5. Первый вход, содержащии потенциометр 6 и ре эистор 8, обеспечивает расчет состав ляюших потокосцепления, обусловленных активным сопротивлением цепи нагрузки и обмотки моделируемого потенциометра 7 и емкостью 9, а также обеспечивает расчет составляющих потокосцепления, 5 10140 обусловленных индуктивностью вторичной, обмотки и нагрузки. На выходе интегратора задается начальное значение потоко сцепления фэ. Результирующее потокосцепление S

Ь, t ,=4,+Чй.11 В+Ь,(4 -< о окаэываегея пропорциональным напряжеййю

sa выходе интегратора, причем коэффици ент пропорциональности определяегсяпри йитыми значениями масштабов всех вели.чин и значениями коэффициенга Рц, связы ваюшего значения напряжения на щунте и тока 4, протекающего по этому шунгу.

1 !

Блок определения моментов насьпцения магнитопровода моделируемого ТТ,представ ляег.собой, например, компаратор, в кот6- . ром производится сравнивание текущего значения погокосцепления ф, получаемо го в anne напряжения на выходе ингегра тора, с пороговым значением напряжения, 1

Ю пропорциональным значению потокосцеплния насыщения.

В соогвегсгвиис фиг. 1 блок опре

2S делвния моментов насыщения и выхода иэ насыщения магнитопровода TT включается

fa цепи нагрузки, поскольку потокосцепление зависит от первичного тока только до моменга насыщения магнитопровода, а после насыщения погокосцепление за висит or вторичного тока.

Срабатывание порогового блока (компаратора) производится по факту превы

61 d щения погокосцеплением вторичной обмот ки ТТ значения потокосцепления насьппения.

Осцилаограммы, приведенные на фиг. 2, указывают только на соогнопвние значений и формы первичного и вторичного токов.

Таким образом, в блоке 4 производится расчет текущего значения погоко сцепления Ю и сравнение et o со значением потокосцепления насыщения IP>, и только по факту Цр производится подключение или огключение цепи, имитирующей ветвь намагничивания трансформатора гока, к аэпи нагрузки.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого усгройсгва по сравнению с извесгными, определяется упрощением и расширением диапазона значений и формы тока в реле зашиты при их испыга виях с целью определения характеристик срабатывания. В резульгаге, при испопь

«зовании изобретения могут быть получены более точные характеристики релейных устройств, что- обеспечит повышение эффективности их функционирования с выбранны,ми в результате экспериментальных иссле)дований параметрами срабатывания.

Устройство позволяет также повысить эффективность процесса выбора оптимальных параметров релейных устройств при их разработке, если эти устройства должны правильно фуйкционировать в условиях на- . сыщения защитных ТТ, Составитель В. Зимаков

Редактор В. Данко Техред A.Ач Корректор М. Демчик

Заказ 3030/63 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Фйлиал ППП "Лагенг", г. Ужгород,ул. Проектная, 4