Реле сопротивления с характеристикой срабатывания в виде параллелограмма

Реле сопротивления с характеристикой срабатывания в виде параллелограмма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пц 535650

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Г

1 е р

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.74 (21) 1986275/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 18.11.76 (51) М, Кл в H 02Н 3/40

Н 01Н 83/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Ванин и А. И. Сафонов

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

СРАБАТЫВАНИЯ В ВИДЕ ПАРАЛЛЕЛОГРАММА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в схемах устройств релейной защиты электрических систем.

Известно реле сопротивления с характеристикой в виде параллелограмма, содержащее блоки формирования двух электрических величин и схему сравнения мгновенных значений амплитуд сформированных сигналов (1).

Орган сравнения такого реле сопротивления срабатывает, когда рабочая величина меньше тормозной, и возвращается в исходное состояние в момент превышения рабочего сигнала над тормозным, т. е. на выходе его имеют место импульсы, длительность которых зависит от величины тока нагрузки контролируемого участка. Режим, когда тормозная величина не превышает рабочую в течение периода промышленной частоты (импульс на выходе органа сравнения отсутствует), свидетельствует о снижении сопротивления контролируемого участка ниже установленного значения (короткое замыкание в контролируемой зоне) .

Поскольку длительность импульсов на выходе органа сравнения в нормальном режиме работы контролируемого участка значительно меньше периода их появления (20 мсек), то пауза между импульсами может вызывать л ожное срабатывание выходного устройства, действующего на отключение выключателя или необходим фильтр с большой постоянной времени. Это обстоятельство не позволяет использовать такое устройство в схемах быстродействующей противоаварийной автоматики

5 энергосистем.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство, содержащее блок формирования рабочих величин, подключенный к преобразователю

1о ток — напряжение и блок формирования тормозной величины, подключенный к преобразователю напряжение — напряжение, выходы которых через схему сравнения на операционном усилителе подключены к выходному блоку.

15 Такое реле имеет характеристику только в виде окружности, что ограничивает область его применения, поскольку для линий сверхвысокого напряжения требуется реле с более сложной (четырехугольной) характеристикой (2).

Целью изобретения является повышение надежности реле сопротивления.

Это достигается тем, что блок формирования рабочих величин выполнен в виде двух операционных усилителей — для каждой из полуволн, на выход которых подключены параллельно соединенные диод и последовательная цепь из масштабного усилителя и диода а блок формирования тормозной величинь

30 выполнен в виде масштабного усилителя, при535650 чем выходной блок выполнен в виде несимметричного мультивибратора.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 а, б — временные диаграммы напряжений, поясняющие его работу (а — нормальный режим, б — короткое замыкание на контролируемом участке).

Устройство состоит из преобразователя ток-напряжение 1, формирователя рабочих величин 2, преобразователя напряжение-напряжение 3, формирователя тормозной величины 4, схемы сравнения 5, выходного блока (несимметричный мультивибратор) 6, логической схемы НЕ 7, операционных усилителей 8, 9, диодов 10, 11, масштабных усилителей 12, 13, диодов 14, 15, масштабного усилителя 16, диода 17.

В качестве преобразователя ток †напряжение 1 может быть использован оптико-электронный трансформатор тока или другой маломощный датчик тока. Схема формирования

2 абсолютного значения рабочей величины и масштабное звено выполнены на серийно выпускаемых усилителях постоянного тока интегрального исполнения. Преобразователем напряжение-напряжение 3 может служить пассивный, либо активный элемент.

Работает устройство следующим образом.

Синусоидальное напряжение с выхода преобразователя ток-напряжение 1, пропорциональное току в контролируемой сети, поступает на входы схемы формирования 2 абсолютного значения рабочей величины, т. е. на входы операционных усилителей 8 и 9, передаточные функции которых соответствуют требуемому виду характеристики срабатывания в комплексной плоскости сопротивлений. Напряжение с выходов операционных усилителей

8, 9 через диоды 10, 11 поступает на первые два входа схемы сравнения 5 и через масштабные усилители 12, 13 и диоды 14, 15 на следующие два входа схемы сравнения. Рабочий сигнал в точке суммирования схемы сравнения 5 представляет собой сумму двух выпрямленных напряжений, причем каждая полуволна выпрямленного сигнала имеет отличную от другой амплитуду (фиг. 2). Синусоидальное напряжение с выхода преобразователя 3, пропорциональное напряжению контролируемой сети, через масштабный усилитель

16 также подается на один из входов схемы сравнения 5. Это входное напряжение схемы сравнения является тормозной величиной.

Сигнал на выходе схемы сравнения 5 имеет форму прямоугольных разнополярных импульсов в том случае, если тормозное напряжение превышает рабочее, т, е. их разность в некоторые моменты времени величина отрицательная. Если рабочее напряжение все время больше тормозного, на выходе схемы сравнения постоянный отрицательный сигнал, что свидетельствует о снижении сопротивления контролируемого участка ниже установленного значения. Положительные импульсы с выхода схемы сравнения, наличие которых свидетельствует о нормальном режиме в контролируемой сети (сопротивление сети выше установленного значения) пропускаются диодом

17 и запускают несимметричный мультивибратор 6. Несимметричный мультивибратор отрабатывает прямоугольный сигнал, длительI0 ность которого меньше периода появления запускающих импульсов. На выходе такого мультивибратора включена сглаживающая

RC-цепочка, позволяющая исключить снижение выходного напряжения ниже требуемого значения. Этот сигнал поступает на вход элемента НЕ 7, напряжение на выходе которого отсутствует при наличии сигнала на входе и появляется в тот момент, когда этот сигнал исчезает.

Характеристика срабатывания реле сопротивления в комплексной плоскости сопротивлений представляет собой параллелограмм.

Положение параллелограмма в комплексной

25 плоскости и углы наклона его сторон к координатным осям изменяются с помощью регулируемых резисторов, включенных во входные цепи и цепи обратных связей операционных усилителей 8, 9, масштабных усилителей 12, 30 13, 16. Предлагаемое устройство исключает ложное срабатывание выходного устройства, действующего на отклонение выключателя, в нормальном режиме работы сети, имеет незначительное потребление мощности от источ35 ников сигнала (сотни милливольтампер при коротком замыкании в сети), что позволяет использовать его в схемах противоаварийной автоматики с оптикоэлектронными и другими маломощными датчиками тока, характери40 зуется высокой точностью, надежностью и степенью унификации узлов, простой регулировкой уставок и малыми габаритами.

Формула изобретения

Реле сопротивления с характеристикой срабатывания в виде параллелограмма, содержа50 щее блок формирования рабочих величин, подключенный к преобразователю ток — напряжение и блок формирования тормозной величины, подключенный к преобразователю напряжение — напряжение, выходы которых

55 через схему сравнения на операционном усилителе подключены к выходному блоку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения надежности, блок формирования рабочих величин выполнен в виде двух операционных

60 усилителей — для каждой из полуволн, на выход которых подключены параллельно соединенные диод и последовательная цепь из, масштабного усилителя и диода, а блок формирования тормозной величины выполнен в

65 виде масштабного усилителя, причем выход535650 бык ной блок выполнен в виде несимметричного мультивибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ж-л. «Электричество», № 9, 1972 г., стр. 85 (аналог) .

2. Авт. свид. СССР № 477485, М. Кл.2 Н 02Н

3/40, 1973 r. (прототип) .

Редактор Н. Каменская

Составитель Л. Корнеева

Техред М. Семенов

Корректор Л. Денискина

Заказ 2823 9 Изд. № 1753 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2