Импульсное реле сопротивления
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii> 78592 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1001.79 (21)2709833/24-07 с присоединением заявки Но (23) Приоритет
Опубликовано 071280Бюллетеиь йо 45
Дата опубликования описания 07,1280 (5!)М. Кл.3
Н 02 Н 3/40
Н 01 Н 83/16
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.316.925(088 8) ! .с, (72) Автор изобретения
Ю.И. Каринский с
1 (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в дистанционной защите линий электропередачи в качестве пускового или дистанционного органа.
Известно импульсное реле сопротивления (1J, содержащее трансформаторы, промежуточные трансформаторы наПряжения, блоки формирования импульсов и выходной блок. 10
Недостатком известного реле является низкая точность при дуговых коротких замыканиях и искажении формы вторичного тока .трансформаторов тока из-за насыщения их магнитопроводов.
Таким же недостатком обладает быстродействующая дистанционная защита с использованием статических элементов Я,содержащая блоки формирова- 2О ния импульсных и гармонических сигналов из тока и напряжения и блок контроля совпадения полярностей гармонических сигналов в моменты генерации импульсных сигналов. 25
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является время — импульсное направленное реле сопротивления (3), содержащее транс- 30 форматор тока, трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения с
1 фазосдвигающим элементом во вторичной обмотке, блок формирования импУльсов, интегрирующий контур с нелинейным элементом и активно-емкостным фильтром и блок контроля совпадения сигналов.
Недостатком известного реле является низкая точность при отклонении от синусоиды формы тока на входе реле из-за насыщения магнитопроводов трансформаторов тока или при дуговых коротких замыканиях, сопровождающихся погасанием электрической дуги в конце полупериодов тока и зажиганием ее, спустя некоторое время после пробоя дугового промежутка. Этот недостаток обусловлен тем, что в реле сравниваются периодические сигналы, являющиеся векторными суммами сигналов, сформированных иэ тока и напряжения, и характеристика срабатывания реле соответствует расчетной лишь при синусоидальной форме тока и напряжений на входе реле.
Целью изобретения является повышение точности реле сопротивления при искажении формы тока на его выходе.
785927
Это достигается тем, что в им пульсное реле сопротивления, содержащее измерительные трансформаторы. тока и напряжения, первичные обмотки которых подключены к фазам защищаемой сети, трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения,подключенный ко вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения, блок формирования импульсов, фазосдвигающий блок и блок сравнения, на выходе которого включен исполни- 10 тельный орган, дополнительно введены блок формирования величины, пропорциональной мгновенным значениям тока, пик-трансформатор, выпрямитель и сумматор, причем ко вторичной обмотке измерительного трансформатора тока подключены последовательно включенные трансреактор и блок формирования величины, пропорциональной мгновенным значениям тока, выход ;щ которого подключен к измерительному входу блока формирования импульсов, к управляющему входу которого подключен выход пик-трансформатора, подключенного к выходу трансреактора, выход блока формирования импульсов подключен к рабочему входу блока сравнения, один выхОд промежуточного .трансформатора напряжения через выпрямитель подключен к одному входу сумматора, другой его выход через ЗО фазосдвигающий блок подключен к другому входу сумматора, выход которого подключен к тормозному входу блока сравнения.
На фиг. 1 изображена функциональ- И ная схема реле; на фиг. 2 — эллиптическая и прямолинейная характеристика срабатывания реле; на фиг.З временные диаграммы, поясняющие его работу. 40
Реле содержит трансформатор 1 тока, ко вторичной обмотке которого подключены последовательно включенные блок 2 мгновенных значений тока и трансформатор 3 с пик-трансфор- 45 матором 4 на выходе. К выходам блока 2 и пик-трансформатора 4 подключены входы соответственно измерения и управления блока 5 формирования импульсов, выход которого подключенк рабочему входу блока 6 сравнения.
Ко вторичной обмотке трансформатора
7 напряжения подключен промежуточный трансформатор 8 напряжения, ко втоРифным обмоткам которого подключены выпрямитель 9 и фазосдвигающий эле,мент 10, выходы которых подключены к входам сумматора 11, подключенного выходом к тормозному входу блока б.
Характеристика срабатывания им ульсного реле сопротивления- в зави- 49 симости от соотношения коэффициентов трансформации вторичных обмоток трансформатора 8 может быть кривой второго порядка с фокусом в начале координат или прямой, не проходящей через начало координат. Обобщенное уравнение кривых второго порядка в полярной системе координат
1 ("+ ) ср мин сp 1+ Е cog(y — (р где эксцентриситет Я соответствует:
Е = 0 — окружности, ОСЕ 1 — эллипсу, E = 1 — параболе и E>1 — гиперболе.
Эллиптическая характеристика срабатывания реле (фиг. 2) может быть представлена и в другом виде
<)>ср маис
1+ E со5(ч р- Ур м р)
В этих фоРмУлах: Zcp м„н и Zcpмд„ссоответственно минимальное и максимальное сопротивление срабатывания реле;(и„ вЂ” угол максимальной чувствительности реле. умножение числителя и знаменателя функции Z
И+ ) "и с .мин с ср K<+E K ZcoS(Cpp lf p ì.t.) дает в числителе импульсный коэффициент передачи цепи формирования периодического импульсного сигнала из тока, а в знаменателе — функцию передачи цепи формир Мания периодического сигнала из напряжения.
Уравнение прямолинейной характеристики срабатывания реле в полярной системе координат (фиг. 2). р м.r)
Ф
Блок запускается выходным сигналом пик-трансформатора 4 в моменты времени, соответствующие "однополярным амплитудным значениям тока, из которых блок 5 формирует периодический импульсный. сигнал, описываемый импульсной функцией
npH „. (2 O9)л
0 ПрИ u<+q„ (2k+0Я1, К=О<,2..., где - начальная фаза тока.
Из напряжения на входе реле сопротивления
0р=Ор п(Ю +V +Vp) 785927 посредством элементов 8-11 формируется периодический непрерывный сигнал
Первое слагаемое — постоянное напряжение — формируется из одного вторичного напряжения трансформатора 8 с помощью выпрямителя 9, а второе слагаемое — гармоническое напряжение — формируется из другого вторичного напряжения трансформатора 8 с помощью элемента 10, и затем эти слагаемые суммируются сумматором 11.
Коэффициенты передачи цепи формирования обоих слагаемых 1ц регулируются коэффициентами трансформации трансформатора 8, а фазовый угол
» Рм1, — элементом 10. В частности,у импульсного реле полного сопротивления эксцентриситет Я = О, второе слагаемое 0ц и элементы 10 и 11 отсутствуют,а у реле с прямолинейной характеристикой срабатывания отсутствуют выпрямитель 9 и сумматор 11.
Сформированные импульсный 8„ и непрерывный ец периодические сигналы сравниваются в блоке б и если рабочий импульсный сигнал превышает со ответствующее мгновенное значение тормозного непрерывного сигнала, то блок 6 срабатывает (фиг. 3).
В.полярной системе координат
Zð (фиг.2) направление оси 02 р соответствует моментам формирования пе)Р риодическнх импульсных сигналов 6», сформированных блоком 5 из тока i>.
Длина вектора Zp пропорциональна мо() pm дулю сопротивления 2 =,, а его
r, аргумент(Р =((ц - » » характеризует фа зовый сдвиг гармонических составляющих напряжения Up и тока i „ отсчитываемый от оси OZp в положительном направлении, т.е. против часовой стрелки. Условию срабатывание блока б, а следовательно, и реле сопротив" ления, соответствует расположение конца вектора Z p в области, ограниченной характеристикой срабатывания, в которой 6; ъ в„(фиг.3) .
Высокая точность реле сопротивления обусловлена импульсным принципоя действия, в котором импульсные сигналы формируются из амплитудных значений тока в середине однополярФормула изобретения мгновенным значениям тока, выход КоЗ5 торого подключен к измерительному входу блока формирования импульсов, к управляющему входу которого подключен выход пик-трансформатора, подключенного входом к выходу трансреактоф) ра, выход блока формирования импульсов подключен к рабочему входу блока сравнения, один выход промежуточного трансформатора напряжения через выпрямитель подключен к одному входу сумматора, другой его выход через фазосдвигающий блок подключен к .другому входу сумматора, выход которого подключен к тормозному входу блока сравнения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 230945, кл. Н 02 Н 3/40, 1968.
2. Патент Франции В 1436596, кл. Н 02 Н 3/40, 1966.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 202287, кл. Н 02 Н 3/40, 1967.!
30 ных полуволн тока, где отсутствует насыщение магнитопроводов трансформатора тока и минимально влияние сопротивления электрической дуги.
Применение данного реле повышает надежность энергоснабжения потребителей за счет исключения излишних срабатываний и отказов дистанционной защиты.
Импульсное реле сопротивления, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, первичные обмотки которых подключены к фазам защищаемой сети, трансреактор, промежуточный трансформатор. напряжения, подключенный ко вторичной обмотке изМерительного трансформатора напряжения, блок формирования импульсов, фазосдвигающий блок и блок сравнения, на выходе которого включен исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности реле при искажении формы тока, на его входе дополнительно введены блок формирования величины, пропорциональной мгновенным значениям тока, пик-трансформатор, выпрямитель и сумматор, причем ко вторичной обмотке измерительного трансформатора тока подключены последовательно включенные трансреактор и блок формирования величины, пропорциональной