Реле активной мощности

Реле активной мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

315243

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.Х.1969 (№ 1375583/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.IX.1971. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания З.Х1.1971

МПК Н 02h 3/42

Н 03k 17/56

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.318.57(088.8) Авторы изобретения

Ю. А. Гаевенко и Ф. С. Сорока

И нститут автоматики

Заявитель

РЕЛЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Известные электромех анические реле активной мощности обладают повышенной погрешностью (110%). Мощности, потребляемые цепями тока и напряжения реле от измерительных трансформаторов, велики. В полной схеме автоматики к этим реле приходится дополнительно устанавливать различные блокирующие, ограничительные и вспомогательные реле, делающие схемы громоздкими.

Целью изобретения является уменьшение погрешности реле, запрещение действия устройства в целом при коротких замыканиях и при глубоких посадках напряжения, а также сохранение сигнала, полученного в доаварийном режиме до момента наступления послеаварийного режима.

Достигается это тем, что реле выполнено с измерительным и компенсационным контурами, при этом измерительный контур содержит промежуточный трансформатор напряжения, первая секция вторичной обмотки которого соединена согласно и последовательно с нагруженной резисторами вторичной обмоткой промежуточного трансформатора тока, соединенной последовательно своим вторым концом с компенсационным резистором, выпрямительным диодом, накопительным конденсатором с разрядным сопротивлением, включенными на вход реагирующего органа, компенсационный контур содержит вторую секцию вторичной обмотки промежуточного трансформатора напряжения, соединенную встречно и последовательно со вторичной обмоткой

5 промежуточного трансформатора тока, сглаживающим фильтром и выпрямительным диодом; при этом конец вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока подключен к источнику стабилизированного напряжения

10 через диод. Кроме того, в устройство введен контур блокировки минимального напряжения, содержащий вторичные обмотки промежуточного трансформатора напряжения, сглаживающий контур с выпрямительным и раз15 делительным диодами, подключенными на второй вход реагирующего органа, при этом реагирующий орган выполнен на трех транзисторах, имеющих различные уровни рабочих напряжений на конденсаторе с разрядным

20 резистором.

Основные принципы построения реле заключаются в следующем. Учитывая то, что реле предназначены для работы в условиях нор25 мальных эксплуатационных режимов при отсутствии к.з., обрывов фаз линий и других аварийных явлений, нет необходимости обе действующие переменные электрические величины, напряжение и ток принимать изменяю5п щимися в широком диапазоне.

315243

Практические пределы возможных изменений доаварийных и послеаварийных напряжений составляют 0,8 U»»M(Up%1 1 11»ом.

Таким образом, в условиях срабатывания. активная мощность, определяемая как произведение модулей векторов тока и напряжения (с учетом угла между ними) в основном определяется величиной тока.

Если выполнить схему в соответствии с выражением К,и +,1 — К И.,и —,1 (— U,=О (1) и в условиях срабатывания при некоторой средней величине напряжения, например

0,9 U»,.„, модули векторов Кар и 41р сделать равными 0,5 U,„, то при передаче чисто активной мощности, когда Ур1р =0, второй член выражения (1) обращается в нуль. При этом, если принять 11,» за некоторую единицу, то величина произведения Й Ур Й 1р составит

0,25. Нетрудно видеть, что даже без учета второго члена выражения (1) при отклонении величины Й Uð от среднего до крайнего значения в условиях срабатывания, когда 4Ур+

+kgIp— = Up — — const, произведение изменяется незначительно.

На чертеже приведена схема реле мощности.

Схема содержит основной измерительный контур, в который входит обмотка 1 промежуточного трансформатора 2 напряжения, включенная согласно и последовательно с ней обмотка 3 промежуточного трансформатора 4 тока, нагруженная резисторами 5 и 5, резистор 7, связывающий основной измерительный контур с компенсационным, выпрямительный диод 8 и накопительный конденсатор 9 с разрядным резистором 10; компенсационный контур, состоящий из последовательно и встречно включенных обмоток 11, 8 с нагрузочными резисторами 5, б, сглаживающего конденсатора 12 с разрядными резисторами 7 и 18„ первый из которых одновременно служит резистором связи с основным измерительным контуром, и выпрямительного диода 14; диод

15, токовой блокировки, связывающий измерительный контур с нулевой шипкой источника стабилизированного оперативного постоянного напряжения и этим самым ограничивающий максимальную величину э. д. с. пропорциональной току; контур блокировки минимального напряжения, состоящий из последовательно соединенных обмоток 1, 11 и 1б трансформатора 2, выпрямительного диода 17, сглаживающего контура 18, 19, 20, разделительного диода 21 и предназначенный (контур) для выведения из действия устройства при глубоких посадках напряжения; реагирующий орган, представляющий собой нуль-индикатор на трех транзисторах. Транзисторы

22 и 23 имеют проводимость типа прп, а 24— типа рпр. Благодаря выбору разного уровня рабочих напряжений транзисторов 22 и 23, возможно осуществление запоминания поданного сигнала (конденсатор 25) на время, пре4 вышающее длительность возможных аварий.

Суммарная переменная э. д. с. основного измерительного контура складывается с компенсационной э. д. с., выпрямляется диодом

21 и подается на один из двух входов реагирующего органа, Для обеспечения разделения

60 цепей на входе реагирующего органа устаноных режимов, а также предусмотрена возмож. ность воздействия на промежуточный транзистор от других датчиков без дополнительных

Б логических элементов в целях запрещения или разрешения действия данного реле. Реагирующий орган выполнен с двумя входами через диоды 26 и 27 для цепей измерения и блокировки. Диод 28 защищает транзистор

lo от пробоя напряжения самоиндукции, возникающем в подсоединяемой к выходу обмотке исполнительного электромагнитного реле.

Диоды 29 и 80 служат для защиты от перенапряжений на электродах транзисторов 22 и и 28. Диод 81 служит для отделения цепей входного транзистора 22 от остальной схемы реагирующего органа после открытия транзистора 22. Диод 82 создает падение напряжения, обеспечивающее надежное закрытие

20 транзистора 24 при открытом транзисторе 23.

Резистор 88 создает ток открытия транзистора 22.

Конденсатор 84 служит для повышения помехоустойчивости схемы. Резисторы 85 и 8б

25 подают на транзисторы 28 и 24 реагирующего органа напряжение смещения. Резистор 87 создает путь для протекания открывающего тока транзистора 24.

Трансформатор 2 обмоткой 88 включается

30 на фазное напряжение от цепей измерительных трансформаторов напряжения, трансформатор 4 обмоткой 89 включается на ток соответствующей фазы от цепей измерительных трансформаторов тока.

35 Питание оперативным постоянным током осуществляется от станционного источника оперативного тока со стабилизированными уровнями напряжения +бв, 0 и 24в. В схеме реле предусмотрена дополнительная стабили40 зация посредством стабилитрона 40 с резисторами 41, 42, 48 для создания промежуточного уровня стабилизированного напряжения.

Схема работает следующим образом.

Трансформаторы 2 и 4 подают в схему э. д. с., пропорциональные соответственно напряжению и току. Выбор обмоточных данных трансформатора 2 определяет коэффициент

К в формуле (1),не изменяющийсяв процессе эксплуатации и настройки. Нагрузочные резиso сторы 5 и б позволяют регулировать величину э.д.с., пропорциональной току, т. е. коэффициент К в формуле (1) и служат дляэксплуатационной регулировки мощности срабатывания. Выпрямленная и сглаженная суммарная

M э.д.с. компенсационного контура вводится в схему измерения через резистор 7, и при этом нерегулируемое отношение сопротивления 7 к сумме сопротивлений 7 и 18 определяет коэффициент Кз в выражении (1).

315243 лен диод 26, образующий с диодом 8 ключ, устраняющий взаимное влияние связываемых частей схемы. На входе реагирующего органа выпрямленная э.д.с. измерительного контура сравнивается с эталонной.э. д.с: от источника оперативного напряжения, подаваемой на вход реагирующего органа, Если вторая величина больше, диод 2б открыт, а диод 8 закрыт, и схема не работает, так как входной транзистор реагирующего органа остается в том же нормально закрытом состоянии, как и при обесточенном измерительном контуре.

Если э. д. с. контура больше эталонной э. д. с., диод 2б закрывается, диод 8 и транзистор 22 открываются, и схема приходит в действие.

Контур «памяти», состоящий из конденсатора 25 и резистора 44, запоминает управляющий сигнал на заданное время. После снятия управляющего сигнала и истечения времени действия по «памяти» схема возвращается в первоначальное состояние.

При снижениях переменного напряжения ниже уставши блокировки открывается второй вход реагирующего органа, на базу транзистора 22 через открывающийся диод 27 поступает запирающий потенциал, и реагирующий орган выводится из действия до момента восстановления напряжения. Резистор 20 позволяет регулировать напряжение блокировки.

Предмет изобретения

1, Реле активной мощности переменного тока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности, оно выполнено с измерительным и компенсационным контурами, при этом измерительный контур содержит промежуточный трансформатор напряжения, первая секция вторичной обмотки которого соединена согласно и последовательно с нагруженной резисторами вторичной обмоткой промежуточного трансформатора тока, соединенной последовательно своим вторым концом с компенсационным резистором, выпрямительным диодом, накопительным конденсатором с разряд ым сопротивлением, включеннымп на вход реагирующего органа, а компенсационный контур содержит вторую секцию вторичной

10 обмотки промежуточного трансформатора напряжения, соединенную встречно и последовательно со вторичной обмоткой промежуточного трансформатора тока, сглаживающим фильтром и выпрямительным диодом.

2. Реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью запрещения действия устройства при коротких замыканиях, конец вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока

20 подключен к источнику стабилизированного напряжения через диод.

3. Реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью выведения из действия устройства при

25 глубоких посадках напряжения, в него введен контур блокировки минимального напряжения, содержащий вторичные обмотки промежуточного трансформатора напряжения, сглаживающий контур с выпрямительным и раз30 делительным диодами, подключенными на второй вход реагирующего органа.

4. Реле по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сохранения сигнала, полученного в

35 доаварийном режиме до момента наступления послеаварийного режима, реагирующий орган выполнен на трех транзисторах, имеющих различные уровни рабочих напряжений, и в него введен контур «памяти», выполненный на кон40 денсаторе с разрядным резистором.