Реле направления мощности

Реле направления мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„951536 (61) Дополнительное к акт. свнд-ву (22)Заявлено 01,08,80 (21) 2969024/24-07 (5 I ) M. Кл.

Н 02 Н 3/38

Н 01 Н 83/18 с присоелинением заявки J%

3Ъоудврстееииый комитет (23) Приоритет оо делам иэаоретеиий и открытий (53) УД К 621. 316. .925(088.8) Опубликовано 15. 08. 82. Бюллетень Мв 30

Дата опубликования описания 15. 08. 82 (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Минаков, В. ф. Минаков и В. М.

Северо-Кавказский научно-исследовательский 348%4fjt природных газов (71) Заявитель (54) РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИ!

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты, регулирующим назначение угла сдвига фаз между контролируемым током и напряжением защищаемой сети.

Известно реле направления мощности, содержащее блоки формирования сигналов, пропорциональных току и напряжению защищаемой сети, подключенные к управляющим цепям двух ключевых элементов, выходные цепи которых включены последовательно с исполнительным органом и источником питания. Реле снабжено разрядником и емкостным делителем напряжения, включенными на входе блока формирования сигнала, пропорционального току, причем ключевые элементы выполнены на оптронах (11.

Однако указанное реле характеризуется расширением его угловой характеристики, особенно при больших уровнях входных сигналов, вслед2 ствие чего возможно излишнее срабатывание токовой направленной защиты.

Кроме того, к недостаткам относят также наличие источника постоянного оперативного напряжения, как устройство, так и его эксплуатацию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является импульсное реле направления мощности, содержа10 щее формирователь импульсов, элемент совпадения выполнен на тиристоре, питаемом стабилизированным напряжением защищаемого объекта и управляемом стабилизированными импульсами

15 напряжения через импульсный трансформатор с фазой, являющейся функцией фазы тока защищаемого объекта 23.

Данное устройство характеризуется превышением рабочей части угловой характеристики 180 эл. град. (последняя определяется суммой длительности положительного полупериода напряжения сети 180 эл.град. и

951536 длительности управляющего сигнала, возрастающей при уменьшении тока сети, так как импульсный трансформатор при этом позже входит в насыщение). Кроме того, фаза импульса на выходе импульсного трансформатора является функцией его первичного тока, что предопределяет смещение угло" вой характеристики реле. Из указанного следует, что рабочая часть угпо- !g вой характеристики прототипа не является стабильной. Причем для работы прототипа необходим источник постоянного оперативного напряжения, введение которого усложняет устройство и его эксплуатацию.

Цель изобретения — стабилизация рабочей части угловой характеристики реле.

Поставленная цель достигается тем, что H реле направления мощности, содержащее промежуточный преобразователь тока и промежуточный преобразователь напряжения, одни выводы которых подключены к общей шине, первый тиристор, подключенный катодом к общей шине. а управляющим электродом через последовательно включенные один диод и первый резистор — к другому выводу промежу точного преобразователя напряжения, последовательно включенные второй резистор и тиристор, два стабилитрона, другой диод, третий и четвертый резисторы, дополнительно введены третий тиристор, репе тока с замыкающим контактом, обмотка которо о зашунтирована конденсатором, при этом адик вывод реле тока подключен к аноду первого тиристора, другой вывод реД(Ф ле тока подключен через другой диод к выходу промежуточного преобразователя тока, а также к общей шине е рез один стабилитрон и через последовательно включенные второй резис45 тор и тиристор, управляющий электрод которого через третий резистор подключен к управляющему электроду первого тиристора и аноду третьего тиристора, параллельно которому включен другой стабилитрон, катод третьего тиристора подключен к общей шине.. его управляющий электродк аноду второго тиристора, а четвертый резистор включен между выводами промежуточного преобразователя тока и общей шиной, в рассе-IKó которой включен замыкающий контакт реле то—

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Реле направления мощности содержит первый 1, второй 2 и третий 3 тиристоры, диоды 4 и 5, стабилитроны 6 и 7, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 резисторы, замыкающий контакт 12 реле тока 13, зашунтированный конденсатором 14.

Устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании в сети происходит срабатывание пускового органа защиты, например токового репе.

Последнее замыкает свой контакт 12.

На управляющий электрод тиристора

1 органа совпадения реле подается выпрямленный сигнал (кривая А фиг.2), пропорциональный напряжению защищаемой сети. На его силовую структуру подается сигнал, пропорциональный току сети (кривые Б ипи B в зависимости от угла сдвига фаз между током и напряжением), Если ток опережает напряжение на угол до 180О т.е. (Ч -180 )(4 (9 4; то в момент времени = — 1 через

1 ц.! диод 4 и резистор 9 на управляющий электрод тиристора 3 подается положительный сигнал, способный отпереть его. Поэтому в момент

OJ 1 когда на аноде тиристора 3 появляется напряжения А (фиг, 2), он отпирается и шунтирует управляющий переход тиристора 1. Под действием протекающего через силовую структуру тиристора тока 3 он остается в открытом состоянии до конца полупериода А.

9 Ф (80О т. е. до момента времени 2 1 !.ледоватепьно, тиристор в течение всего периода остается в закрытом состоянии. Процессы в следующем периоде аналогичны. В результате исполнительный элемент 13 остается п6есToченным - защита не срабатывает.

Если ток отстает от напряжения до

180 и его фаза QcZ находится в ин8 о тервале М(4 (+ 180о, то в момент Ф времени т,= — положительный cur(d нал A отпирает тирист-р 2, шунтирую9515

5 щий токовый сигнал, подаваемый на управляющий электрод тиристора 3.

Последний остается в закрытом состоянии. Тем самым исключается шунтирование цепи управления тиристора 1 в положительный полупериод В (фиг, 2) токового сигнала. А так как, начиная

Ч с момента времени .,р,.положительное напряжение действует как на диоде, так и на управляющем электроде тиристора 1, то он открывается, исполнительный элемент 13 обтекается током.

Одновременно заряжается конденсатор

14, питающий обмотку 13 в отрицатель- 1 ный полупериод токового сигнала. Происходит срабатывание направленного реле защиты. го

Данное устройство, таким образом, чувствительно к величине угла У сдвига фаз между током и напряжением сети. Его срабатывание возможно лишь при условии 0(М<180о.

Включение стабилитронов 6 и 7 позволяет ограничить напряжение, подаваемое в устройство 6 при максимальных сигналах на выходе датчиков.

Резистор 11 ограничивает отрицазо тельные полупериоды напряжения на выходе датчика тока, когда диод 4 закрыт.

Включением контакта 12 пускового органа исключается потребление устройством мощности в нормальном режиме работы.

Резисторы 8,9 и 10 служат для ограничения токов до уровней допустимых.

Формула изобретения

Реле направления мощности, содержащее промежуточный преобразователь

36

6 тока и промежуточный преобразователь напряжения, одни выводы которых подключены к общей шине, первый тиристор, подключенный катодом к общей шине, а управляющим электродом через последовательно включенные один диод и первый резистор - к другому выводу промежуточного преобразователя напряжения, последовательно включенные второй резистор и тиристор, два стабилитрона, другой диод, третий и четвертый резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации угловой характеристики реле, в него дополнительно введены третий тиристор, реле тока с замыкающим контактом, обмотка которого зашунтирована конденсатором, при этом один вывод реле тока под. ключен к аноду первого тиристора, другой вывод реле тока подключен через другой диод к выходу промежу1 точного преобразователя тока, а также к общей шине через один стабилитрон и через последовательно включенные второй резистор и тиристор, управляющий электрод которого через третий резистор подключен к управляющему электроду первого тиристора и аноду третьего тиристора, параллельно которому включен другой стабилитрон, катод третьего тиристора подклю" чен к общей шине, его упрввляющий электрод — к аноду второго тиристора, а четвертый резистор включен между выводом промежуточного преобразователя тока и общей шиной, в рассечку которой включен замыкающий контакт ре. ле тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 661675, кл. H 02 H 3/38, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР 186555, кл. H 01 H 83/18, 1964.

951536

Составитель А. Васильев

Техред Ж.Кастелевич Корректор У- Пономаренко

Редактор М. Бандура

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5964/67 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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