Реле сопротивления

Реле сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

g АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 30.06.72 (21) 1804029/24-7 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07.75 Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17.05.76 (51) М.Кл. Н 0111 83/16

Н 0211 3/40

Государственный комитет

Совета Министров СССР

fl0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621,316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Ванин, А. С. Енин и А. И. Сафонов

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

1+ о

Е,=К °

Е =КУ вЂ” К

1 — m Z

2 2

I(Cos р,„„+ 1 sm «р „,,), 1

Изобретение относится к области автоматизации энергетических систем и может быть использовано для построения устройств защиты и противоаварийной автоматики энергосистем.

Известны реле сопротивления с круговой характеристикой срабатывания, содержащие преобразователи тока и напряжения, схему формирования двух электрических величин и схему сравнения их абсолютных значений.

Однако такие реле, выполненные на пассивных элементах, имеют низкую унификацию узлов, недостаточно точны, громоздки и потребляют большую мощность от источников сигнала, особенно в режимах короткого замыкания в энергосистеме.

Для унификации элементов и улучшения параметров в иредчагаемом реле выходы преобразователей тока опережающей и отстающей фаз подключены ко входам дифференцирующего операционного усилителя и первого суммирующего операционного усилителя схемы формирования, а их выходы подключены к первому и второму входам второго суммирующего операционного усилителя, к третьему входу которого подключен выход преобразователя напряжения, причем выходы первого и второго суммирующих опврационных усилителей через выпрямители подключены ко входам сравнивающего операционного ус ил ител я.

На фиг- 1 дана схема описываемого реле; на фиг, 2 — характеристики срабатывания реле сопротивления: а — в виде окружности, охватывающей начало координат, б — в виде окружности, проходящей через начало координат, в — в виде окружности с центром в начале координат.

111 Реле сопротивления с характеристикой срабатывания, представленной на фиг. 2, а, может быть получено, если формируемые величины Е и Е2 имеют вид

Ее = KU — К ° Z; ° 1в

ИЛ11

1+гав ZE! =К ° — — I.

2 2 где К вЂ” произвольно выбираемый вещественный постоянный коэффициент; з0 Z — сопротивление уставки реле;

477485

Z>, Е1=К

Е2 (2) или

1р „.„— угол максимальной чувствптел1,ности реле; т — отношение отрезка диаметра характеристики, ограниченного точкой начала координат и линией харакристики в третьем квадранте, к отрезку диаметра характеристики, ограниченного точкой начала координат и линией характеристики в первом квадранте, характеризующее смещение характеристики, При т = О получаются выражения, согласно которым надо сформировать Е1 и Е2 для характеристики срабатывания, представленной на фиг. 2, б.

Z,, Е! К2 1

Zy

E2 = КУ вЂ” К вЂ” ° 1(соз4р,, + simp,, ) 4 рпцательной обратной связи усилителей;

U„, — входное напряжение;

Ri — сопротивление входных цепей — соответственно, резисторов 8 — 11.

Для унификации, уменьшения габаритов и повышения надежности реле в качестве операционных усилителей 4 и 5 могут быть использованы интегральные микросхемы, серийно выпускаемые промышленностью. При помощи операционного усилителя 12, содержащего сопротивление 13 и конденсатор 14, осуществляется операция дифференцирования входного сигнала и одновременно его суммирование 1 Увх1

U вых — R13ZC14

1=1 где С14 — емкости входных цепей усилителя.

Выходной сигнал имеет вид и„ы„=- /脄— /U,, . (7)

Схемы 15 выпрямления могут быть, например, двухполупериодными и выполнены также на основе операционных усилителей, В схемах !5 напряжения Ei(t) и Е2(1) выпрямПри т = 1 получаются выражения, согласно которым .надо сформировать Е1 и Е, для характеристики срабатывания, представленной на фиг. 2,в

Е1 =КУЙ I

Е2 = КУ. (3) Преобразователи 1 и 2 реле (см. фиг. 1) осуществляют пропорциональное преобразование фазных токов защищаемого объекта в напряжение — — К1вх, > 1 вых

U вых К1вх, (4) где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Конструктивно преобразователи 1 и 2 могут представлять собой электромагнитные, оптические трансформаторы, трансформаторы с радио- и емкостной связью. Преобразователь 3 осуществляет пропорциональное преобразование междуфазного напряжения /вых К / вх з (5) 1=-. LI 1 вых = 1 0 э

1=1 Ri (6) где Я0 — сопротивление резисторов 6 и 7 от где К" — коэффициент пропорциональности.

Конструктивно преобразователь 3 может представлять собой согласующий трансформатор. Операционные усилители 4 и 5 осуществляют операцию суммирования по закону ляются, а сравнение Е1 и Е2 по абсолютной величине производится при помощи операционного усилителя 16 с разомкнутой цепью от. рицательной обратной связи.

Изменяя величины соотношений сопротивлений цепей отрицательной обратной связи соответствующих операционных усилителей к входным сопротивлениям, можно изменять коэффициенты передачи по входам 17 — 23.

При реализации выражений (1) реле работает следующим образом.

Пусть реле подключено к фазам А и В, тогда согласно выражениям (4) и (5) на вы4О ходах преобразователей 1 — 3 имеются напряжения, соответственно, — КIв, К IА и К"UAa

С выхода преобразователей 1 и 2 напряжения подаются на входы 22 и 23 дифференцирую46 щего усилителя 12 и входы 17 и 18 суммирующего усилителя 4. При

Rs/Rs = Z ° К(1+ т)/2К с учетом выражения (6) напряжение на вы50 ходе суммирующего операционного усилителя 4 равно — E1. Это напряжение подается в схему 15 выпрямления и на вход 19 суммирующего усилителя 5.

КZy(l — т)

При Р13ыС14 — — с учетом выра2К" жения (7) напряжение на выходе дифферепцирующего операционного усилителя !2 рав1 — !п

НΠ— j (I A — 1 в ) К Z, . ОНО ПОдаЕтСя На

2 вход 20 суммирующего операционного усилителя 5. На вход 21 этого же усилителя с выхода преобразователя 3 подается напряжение

К С „ê,. При R>/Rg = созч1м ч ь 1 7/ 10

65 = sincp,, ч и R7/Rii = К/К" напряжение на

477485 Pue Z

Заказ № 546 Изд № 1817 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ, Загорский филиал о выходе суммирующего усилителя 5 равно—

Е2. Напряжение Е2(1) подается в схему 15 выпрямления. После выпрямления напряжения Е, и Е2 подаются па соответствующие входы операционного усилителя 16, сигнал с выхода которого при Е1) ) Е (поступает в логическую часть защиты.

Регулируя величину отношений R7/Ro и

Ит/Ящ, можно изменять, соответственно, значения созср u sing „,, т, е. угол грал, Регулируя RiawCi4 и Re/Ro, можно получить различные значения Z, Установку и регулировку величин cp „,, и Z,. можно производить и по другим входам усилителей, но указнный вариант наиболее прост.

Чтобы получить характеристику срабатывания, представленную на фиг. 2, б, достаточно изменить соотношения некоторых параметров Re/Ra — — KZ,. /2К и R 3èÑ 4 =

= КЕ /2К .

Для реализации выражений (3) и получения характеристики срабатывания, представленной на фиг, 2, в, необходимо исключить из схемы реле усилитель 12 и отключить от усилителя 5 вход 19. При этом напряжение на выходе суммирующего операционного усилителя 4 с учетом коэффициентов передачи по входам равно — Е, а напряжение на выходе

6 суммиру|ощего усилителя 5 с учетом коэффи циентов передачи равно — Е . Регулировка уставки осуществляется изменением величины отношений Рв/Рз = AZ, /К . Кроме того, 5 должно выполняться условие R-„Яы = К/К".

Предмет изобретен и я

Реле сопротивления с круговой ха рактеристикой срабатывания, содержащее преобра10 зователи тока и напряжения с присоединенными к ним схемой формирования двух электрических величин и схемой сравнения aoco= лютных значений указанных электрически.; величин, отличпющееся тем, что, с целью унификации элементов и улучшения параметров реле, выходы преобразователей тока опережающей и отстающей фаз подключены ко входам диференцирующего операп»онного усилителя и первого суммп20 рующего операционного усилителя схемы формирования, а их выходы подключены к первому и второму входам второго суммирующего операционного усилителя, к третьему входу которого подключен выход преобра25 зователя напряжения, причем выходы первого и второго суммирующих операционных усилителей через выпрямители подключены ко входам операционного усилителя схемы сравнения,