Дистанционное реле
Иллюстрации
Реферат
О П И С A Н И Е({,902141
Союз Советскик
Социапистнческми
Реснубп
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2ц1079 (21) 2826103/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет
Опубликовано 300182 бюллетень М 4 (5l)N. Кл.
Н 02 Н 3/40
Н Ol Н 83/16
Веудлрствевй каинтет
СССР во делам язе4ретений и юткрытий (53) УДК 621 ° 3) 6. .925(088.8) Дата опубликования описания 300182 г 1 ° {
В . Л . Карцев и Д . P . Ëþáàðñêèé Й В 5", {- -..". {, ij "
Ордена Октябрьской Революции всесоюзный осуд9 Мюеййый: " проектно-изыскательский и научно-исследо ателЫ2кий", (7ф) Авторы изобретения институт энергетических систем и электрическйХ" етей .
"Энергосетьпроект" (71) Заявитель (54} ДИСТАНЦИОННОЕ РЕЛЕ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения измерительных органов релейной защиты и противоаварийиой автоматики.
Известно дистанционное реле, содержащее преобразователи напряжениенапряжение и ток-напряжение, блок формирования сравниваемых электрических величин, содержащий частотные фильтры, блок сравнения и испол10 нительный орган (1).
Недостатки такого устройства связаны с его ограниченными функциональными возможностями из-за жесткой
15 схемы сочетания преобразователей напряжение-напряжение и ток-напряжение, а также с большим потреблением мощности по цепям переменного тока и напряжения и его габаритами.
Реализация дистанционных реле связана со сравнением по абсолютному значению, по фазе или по обоим признакам одновременно электрических величин вида:
Е (р} = К (р) - 0(р} + К (р)" Z (р) где U(p), Х(р) — соответственно на.пряжение, ток на .. входах дистанцибнного реле.
Комплексные коэффициенты трансформации Ки(р) и Кт(р) получают для каждой сравниваемой величины сумми" рованием составляющих от напряжения и ортогональных составляюших от тока, получаемых с помощью трл{нсреактора и трансформатора тока (2 ).
Существуют и другие методы построения дистанционных реле, когда реализацию коэффициентов КИ(р) и KZ(p) осуществляют путем использования частотно-избирательных звеньев раэли.ных порядков в зависимости от конкретных требований к дистанционным реле (3).
902141
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является дистанционное
; реле, содержащее преобразователи напряжение-напряжение и ток-напряжение, блок сумматоров, полосовые фильтры второго порядка и блок сравкения, с исполнительным органом на выходе $4 j.
Недостатки известного реле — огра- 10 ниченные функциональные возможности, особенно с точки зрения получения сложных характеристик срабатывания в комплексной плоскости сопротивления, а также их зависимость от откло- 15 нения частоты в системе от номинального значения.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей реле.
Поставленная цель достигается
20 тем, что в дистанционное реле, содержащее преобразователь напряжениенапряжение, и преобразователь токнапряжение, блок сумматоров, два полосовых частотных фильтра второго 25 порядка и элемент сравнения, на выходе которого включен исполнительный орган, дополнительно введен фильтр нижних частот второго порядка, при этом выход преобразователя напряже- З0 ние-напряжение через один пЭлосовой частотный фильтр второго порядка подключен к одному входу блока сумматоров, выход преобразователя токнапряжение через другой полосовой частотный фильтр второго порядка подключен к другому входу блока сумматоров, а также через вновь введенный фильтр нижних частот второго порядка подключен к третьему входу блока сумматоров, выходы которого подключены ко входам элемента сравнения.
Устройство работает следующим образом.
Подаваемое на вход дистанционного реле напряжение через преобразователь 1 поступает к частотному фильтру 2, на выходе которого практически имеет место составляющая промышленной частоты. Ток на входе дистанционного реле через преобразователь 3 поступает к частотным фильтрам 4 и
5, осуществляющим фильтрацию тока и получение его ортогональных составляющих. Сигналы с выходов фильтров
2, 4 и 5 суммируются в блоке 6 сумматоров с заданными коэффициентами по значению и знаку в соответствии с требуемым видом и количеством вео личин Е(р) . Элемент 7 сравнения осуществляет сравнение полученных на выходе блока 6 величин Е(р) по абсолютному значению, по фазе или по обоим признакам одновременно и при выполнении условия сравнения воздействует на исполнительный орган 8.
В цепях дистанционных реле, а значит и в цепях частотно-избирательных элементов должны обеспечиваться собственные переходные процессы, протекающие по „закону затухающих колебаний с номинальной частотой, что определяет необходимоеть использования в качестве частотноизбирательных элементов частотных фильтров второго порядка низкочастотного ФНЧ2 и полосового ПФ2.
Коэффициент передачи ФНЧ2 и ПФ2 соответственно н (р) На чертеже изображена функциональ— ная схема дистанционного реле.
Реле содержит преобразователь 1 напряжение-напряжение, к выходу которого подключен полосовой фильтр либо фильтр 2 нижних частот второго порядка, к выходу преобразователя 3 50 ток-напряжение подключены одновременно полосовой 4 и низкочастотный 5 фильтры второго порядка, выходы всех упомянутых фильтров подключены ко входам блока 6 сумматоров, выходы 55
- которого подключены ко входам элемента 7 сравнения с исполнительным органом 8 на выходе.
Аргументы коэффициентов передачи в зависимости от частоты для ФНЧ2 и ПФ2 соответственно Р4 (о) ) = агсйд " (3)
1 2HN ф (в ) = arctg (4)
Анализ зависимостей (1) и (2) показывает, что с точки зрения возможностей работы дистанционных реле при частотах, отличных от номинальной, при возможных максимальных отклонениях частоты в системе (на «57) модули коэффициента передачи ФНЧ2
902141
I(P) /65
5 и ПФ2 изменяются незначительно даже при достаточно больших постоянных времени Т = 2Ь /Ь,1, Иенее стабильными, как это следует иэ (3) и (4), при указанных отклонениях частоты являются фазочастотные характеристики указанных фильтров. Однако из (3) и (4) можно заметить, что фильтры обладают благоприятным свойством с точки зрения использования их для дистанционных реле: если входная величина является общей для ФНЧ2 и
ПФ2, то векторы напряжения на их RFI ходах при Ь4м — - Ь4Н = Ь4 и b = b =
= b2 сдвинуты йа угол W/2 независимо от частоты входного сигнала. Это обстоятельство целесообразно использовать для получения ортогональных составляющих напряже» ния или тока в выражении р
Таким образом, на основе рассмотренных фильтров второго порядка можно выполнять не только функции фильтрации входных сигналов, но функции поворота векторов в схемах формирования сравнивае мых величин дистанционных реле.
Таким образом, предлагаемое реле имеет широкие функциональные возможности, так как, во-первых, позволяет получить любое требуемое количе ство сравниваемых величин Е(р) с произвольными коэффициентами Ки(р) и КТ(р) и, во-вторых, практически исключена зависимость характеристик от допустимых отклонений частоты в электрической системе.
Ь
Формула изобретения
Дистанционное реле, содержащее преобразователи напряжение-напряжение и ток-напряжение, блок сумматоS ров, два полосовых частотных фильтра второго порядка и элемент сравнения на выходе которого включен исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения
10 функциональных возможностей, в устройство дополнительно введен фильтр нижних частот второго порядка, при этом выход преобразователя напряжение-напряжение через один IS полосовой частотный фильтр второго порядка подключен к одному входу блока сумматоров, выход преобразователя ток-напряжение через другой полосовой частотный фильтр второго
20 порядка подключен к другому входу блока сумматоров, а также через вновь введенный фильтр нижних частот второго порядка подключен к третьему входу блока сумматоров, выходы кото25 . рого подключены ко входам элемента сравнения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
30 N 489177, кл ° Н 02 Н 3/40, 1973.
2. Фабрикант В.Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики. М., "Высшая школа", 1968.
3, Темкина P.Â. Иетоды построения измерительных органов с активными элементами. — "Электричество", 1977, К 8, с. 18.
4. Шнеерсон Э.М. Полупроводникоtl
40 вые реле сопротивления. М ., Энергия", )975, с. 81.
Филиал ППП "Пат нт", г.Ужгород, ул.Проектная,4