Импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания

Импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОП-ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТИЙЬСТВУ

744835 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 280378 (21} 2594360/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 300680. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 300680 (51j . (л.2

H 02 Н 3/40

Н 01 Н 83/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открыти и (53) УДК .925(088.8} (72) Автор изобретения

Ю. И. Каринский (71) Заявитель (54} ИМПУЛЬСНОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

С МНОГОУГОЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

СРАБАТЫВАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве измерительного или пускового органа дистанционной защиты линий электропередачи и других электроустановок электрических систем.

Известна быстродействующая дистанционная защита с использованием статических элементов, содержащая три блока формирования напряжения, выходы которых подключены к входам блока сравнения напряжений (1) . Блок сравнения напряжений срабатывает при совпадении полярностей двух сравни- 15 ваемых напряжений во время генерации импульса при переходе через нуль напряжения выхода третьего блока.

Недостаток этого устройства — низкая точность при искажении формы 2О вторичного тока трансформатора тока вследствие насыщения его магнитопровода.

Известно дистанционное импульсное реле, содержащее во вторичных цепях трансформаторов тока и напряжения промежуточные трансформаторы и дифференцирующие элементы, к выходам которых присоединены входы блоков формирования импульсов заданной 30 длительности с передними фронтами, совнадающими с максимумами приложенных напряжений, а к выходам блоков присоединен измерительный блок (2) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является имгульсное реле сопротивления, со— держащее четыре функциональных преобразователя, входы которых через промежуточные трансформаторы и дифференцирующие элементы присоединены ко вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения, выходы первых двух функциональных преобразователей подключены к блоку сравнения мгновенных значений напряжений, выход которого совместно с выходом третьего преобразователя через логическое звено И и совместно с выходом четвертого функционального преобразователя через другое логическое звено

И присоединены ко входу блока контроля времени совпадения (33 .

Недостаток такого реле — низкая точность при искажении формы вторичного тока трансформаторов тока вследствие насыщения их магнитопроводов под действием остаточного намагничивания, периодической составляющей

744835 первичного тока и большой нагрузки вторичной цепи. При этом форма сигналов на входах функциональных преобразователей отлична от формы первичных токов защищаемой электроустановки и форма характеристики срабаты- вания реле не соответствует расчетной.

Цель изобретения — повышение точности реле.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные к фазам защищаемой сети, блок сравнения сигналов с рабочим и тормозным входами, на выходе которого включен выходной орган, дополнительно введены трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения, импульсный генератор с основным и управляющим входами, диффренциатор, пик-трансформатор, блок запрета, четыре фа— зопоноротных блока, три диода, блок памяти и усилитель-ограничитель, причем выход трансреактора подключен к основному входу импульсного генератора непосредственно, а к управляющему входу через последовательно включенные дифференциатор и пик-трансформатор, вход трансреактора подключен к измерительному преобразователю тока, выход импульсного генератора через блок запрета подключен к рабочему входу блока сравнения сигналон, к тормозному входу которого через диоды подключены выходы трех иэ четырех фазопоноротных блоков, входы которых подключены ко вторичным сбмоткам промежуточного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к измерительному преобразователю напряжения, а ныход четвертого фазоповоротного блока через блок памяти и усилительограничитель подключен к запрещающему входу блока запрета.

На фиг . 1 изображена функциональная схема реле, на фиг. 2 — характеристика срабатывания реле в полярной системе координат, на фиг. 3 временные диаграммы формирования сигналов из тока, .на фиг. 4 — нременные диаграммы формирования сигналов из напряжения; на фиг. 5 — временные диаграммы формирования сигналов запрета.

Устройство содержит измерительные преобразователи 1 и 2 тока и напряжения соответственно, трансреактор 3, промежуточный трансформатор 4 напряжения, импульсный генератор 5, дифференциатор б, пик-трансформатор 7, блок 8 запрета,. блок 9 сравнения, диоды 10, фазоповоротные блоки 11, блок

12 памяти, усилитель-ограничитель 13.

Многоугольная характеристика срабатынания импульсного реле сопротивления (фиг. 2) состоит из отрезков прямых линий à, b; с, не проходящих через начало, координат, а также из фазоограничивающей прямой d, проходящей через начало координат. Уравненения прямых, не проходящих через начало координат, в полярной системе координат имеют вид с.р,мнн.к.

Я 5- ) где Z > >« „— минимальное сопротив1О ление срабатывания для к-той прямой, Р— значение угла Рр, Р минл соответствующее минимальной чувстнитель15 ности реле.

Прираннивание числителей формул для различных прямых к одному из них, например 7.с м, путем с.р. мин.1 умножения числителя и знаменателя на ,,коэффициент

2О ñ«" < у с.р.мнн к а также умножение числителей и знаменателей полученных формул на коэффициент передачи цепи формирования периодического сигнала из напряжения k> дает с.р к. ,, Г -- ;„ „7, В соответствии с фиг. 3 из тока защищаемой электроустановки посред3$ ством блоков 5-7 формируются импульсные сигналы, описываемые следующей импульсной функцией

"iz т ки ср минт при и 14 Ф =2К, g при ый t Ф„1 2Кл, где К=- o,3,2 /. — начальная фаза переменной

1 составляющей первичного тока электроустановки.

Для этих импульсных сигналов 1; из вторичного напряжения защищаемой

4$ электроустановки

0ã г,Рп(О 1 ++p) к з1"( т.н посредством промежуточного трансформатора 4 и фаэоповоротных блоков 11

50 формируются периодические сигналы

8 =K О соз(<Я+1 + Р - Р и.к и.к tm р Рминч к

>= путем умножения на коэффициенты К„к

К .н и фазового сдвига на угол †(>It

+p „) без инвертирования или на угол(2 Ф,„„„ „) с инвертированием сигнала (фиг. 4). Наибольшие однополярные мгновенные значения этих напряжений, соответствующих сторонам I, II и 111 многоугольной характеристики срабатывания, через диоды lO подаются на тормозной вход блока 9 сравнения сигналов.

744835

Сторона IV мноугольника характеристики срабатывания, проходящая через начало координат и блокирующая действие реле при

Ра СР с. С >q

35 реализуется трапецеидальным периодическим сигналом запрета логического блока 2, формируемым иэ вторичного напряжения промежуточного трансформатора 4 целью, состоящей иэ блоков 11, 12 и 13. Фазоповоротный блок

11 осуществляет .фазовый сдвиг напряжения на угол — (Яi+g ) без г

2 инвертирования или на угол — (— - Рд )

2 с инвертированием сигнала. Блок 12 памяти кратковременно запоминает фазу выходного напряжения блока 11 при малой величине этого напряжения, а усилитель-ограничитель 13 формирует периодический трапецеидальный сигнал запрета (фиг. 5). 20

Реле работает следующим образом.

Из выходных сигналов трансреактора 3 (фиг. 1), пропорциональных первой производной по времени первичного тока защищаемой электроустанов- 25 ки, импульсный генератор 5 формирует амплитудно-модулированные импульсные сигналы, пропорциональные амплитуде переменйой составляющей первичного тока электроустановки 1 30 в моменты времени, соответствующие максимальным значени-.м -ф- -, фикd 1 сируемые нулевыми значениями выходного сигнала дифференцирующего блока 6, пропорционального Я-. Пиктрансформатор 7 выходными импульсами запускает импульсный генератор

5, выходные сигналы которого через логический блок 8 запрета поступает на рабочий вход блока 9 сравнения сигналов, где они сравнивают с тормозным сигналом, сформированным промежуточным трансформатором 4, фазоповоротными блоками 11 и диодами 10.

В полярной системе координат КР 45 (фиг. 2) направление оси О 7Р соответствует моментам времени генерации периодических однополярных импульсных сигналов, сформированных импульсным генератором 5. Параметры вектора я характеризуют сопротив- -50

P ление на входе реле, причем длина вектора пропорциональна модулю

Р за а его аргумен-угол +=+„ + характеризует фазовый сдвиг напряжения ОР относительно переменной составляю- 55 щей тока ip, отсчитываемый от оси

О Ер в положительном направлении, т.е. против часовой стрелки. Если Ер(Ъ т. е. конец вектора Z расположен внутри многоугольника характеристики 60 срабатывания реле сопротивления, то это соответствует условию ); y )д фикусируемом в блоке сравнения сигналов. При Pd (P(И4 импульсный сигнал блокируется логическим блоком 8 от выходного сигнала усилителя-ограничителя 13 и реле не срабатывает при любых соотношениях тока и напряжения на входе реле.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в уменьшении экономического ущерба электрических систем и систем электроснабжения от ошибочных реакций дистанционной защиты линий электропередачи и других электроустановок электрических сетей.

Формула изобретения

Импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные к фазам защищаемой сети, блок сравнения сигналов с рабочим и тормозным входами, на выходе которого включен выходной орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности реле дополнительно введены трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения, импульсный генератор с основными управляющими входами, дифференциатор, пик-трансформатор, блок запрета, четыре фазоповоротных блока, три диода, блок памяти и усилительограничитель, причем выход трансреактора подключен к основному входу импульсного генератора непосредственно, а к управляющему входу через последовательно включенные дифференциатор, пик-трансформатор, вход трансреактора подключЕн к измерительному преобразователю тока, выхбд импульсного генератора через блок запрета подключен к рабочему входу блока сравнения: сигналов, к тормозному входу которого через диоды подключены выходы трех из четырех фазоповоротных блокоь, входы которых подключены ко вторичным обмоткам промежуточного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к измерительному преобразователю напряжения, а выход четвертого фазоповоротного блока через блок памяти и усилитель-ограничитель подключен к запрещающему входу блока запрета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Патент Франции Р 1436596, кл. Н 02 Н 3/40, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

9 230945, кл. Н 02 Н 3/40, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

9 379011, кл. Н 02 Н 3/40, 1969.

744835

Составитель A. Васильев

Техред М. Кузьма Корректор М. Шароши

Редактор A. Мотыль

Эаказ 3829/20 Тираж 783

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4 5

Филиал ППП "ПатеНт", г. Ужгород, ул. Проектная,