РЕЛЕ РАЗНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ Российский патент 2003 года по МПК H01H47/00 H01H47/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах релейной защиты в качестве реле разности напряжений.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, формирователь импульсов и исполнительный элемент, выполненный в виде транзистора [1].

Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности, не позволяющие использовать его в качестве реле разности напряжений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первый и второй выпрямительные блоки, выполненные в виде диодов, катод и анод которых являются, соответственно, клеммой напряжения генератора и клеммой напряжения сети, сумматор, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с анодом первого и с катодом второго диодов, первый и второй операционные усилители, являющиеся, соответственно, повторителем и компаратором, входы которых соединены с выходом сумматора, третий и четвертый диоды, аноды которых соединены с выходами первого и второго операционных усилителей, соответственно, умножитель, входы которых соединены с катодами третьего и четвертого диодов, первый и второй инверторы, входы которых соединены, соответственно, с катодами третьего и четвертого диодов [2].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность, поскольку оно вырабатывает сигналы на увеличение или уменьшение выходного напряжения генератора, но не вырабатывает сигнала, пропорционального и величине рассогласования значений напряжений генератора и сети.

Техническим результатом изобретения является повышение точности.

Этот технический результат достигается тем, что в реле разности напряжений, содержащее первый выпрямительный блок, вход которого является входом напряжения генератора, второй выпрямительный блок, вход которого является входом напряжения сети, алгебраический сумматор, вход вычитания и вход суммирования которого соединены с выходами, соответственно, первого и второго выпрямительных блоков, а также первый компаратор, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, и первый умножитель, введены второй компаратор и формирователь модуля сигнала, входы которых соединены с выходом алгебраического сумматора, и второй умножитель, при этом первые входы первого и второго умножителей соединены с выходами "больше" и "меньше", соответственно, первого и второго компараторов, вторые входы соединены с выходом формирователя модуля сигнала, а выходы являются выходами, соответственно, сигнала превышения напряжения генератора заданного уровня и сигнала уменьшения напряжения генератора ниже заданного уровня.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема реле разности напряжений, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие их работу.

Реле разности напряжений (фиг.1) содержит первый выпрямительный блок 1, вход которого является входом напряжения генератора реле разности напряжений, второй выпрямительный блок 2, вход которого является входом напряжения сети реле разности напряжений, алгебраический сумматор 3, вход вычитания и вход суммирования которого соединены с выходами, соответственно, первого 1 и второго 2 выпрямительных блоков, а также первый 4 и второй 5 компараторы, входы которых соединены с выходом алгебраического сумматора 3, первый 6 и второй 7 умножители, первые входы которых соединены с выходами первого и второго компараторов, соответственно, и формирователь 8 модуля сигнала, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, а выход соединен со вторыми входами первого 6 и второго 7 умножителей, выходы которых являются выходами, соответственно, сигнала увеличения напряжения генератора и сигнала уменьшения напряжения генератора.

Блоки устройства являются стандартными блоками электротехники, цепи их питания на чертеже опущены, как несущественные.

Работает реле разности напряжений следующим образом.

Сигналы напряжений генератора Uг и сети Uc поступают на входы первого 1 и второго 2 выпрямительных блоков, соответственно. На выходе алгебраического сумматора 3 формируется разностный сигнал U3=Uг-Uc (фиг.2,а). На выходе первого компаратора 4 сигнал логической единицы формируется при условии U3<Uп (фиг. 2, б), а на выходе второго компаратора 5 - при условии U3>Uп+ (фиг. 2, в). Модуль выходного сигнала алгебраического сумматора 3 (фиг.2,г) формируется на выходе формирователя 8. В результате на выходе первого умножителя 6 формируется сигнал увеличения напряжения генератора, пропорциональный величине модуля рассогласования напряжений (фиг.2, д), а на выходе второго умножителя 7 формируется сигнал уменьшения напряжения генератора, пропорциональный величине модуля рассогласования напряжений (фиг.2,е).

Таким образом, предложенное устройство обладает более высокой точностью, поскольку оно вырабатывает не только сигналы на увеличение или уменьшение выходного напряжения генератора, но и сигналы, пропорциональные величине рассогласования значений напряжений генератора и сети.

Источники информации
1. Электротехнический справочник, в 4-х томах, т.2. Электротехнические изделия и устройства. Под общей редакцией В.Г. Герасимова и др. - М.: Издательство МЭИ, 1998 г., с. 390, рис. 35.10.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - М.: Высшая школа, 1991, с. 355, рис. 12.16.

Изобретение используется в электротехнике в качестве реле разности напряжений при подстройке напряжения генератора к напряжению сети. Технический результат заключается в повышении точности. Для этого реле разности напряжений содержит первый выпрямительный блок, вход которого является входом напряжения генератора, второй выпрямительный блок, вход которого является входом напряжения сети, алгебраический сумматор, вход вычитания и вход суммирования которого соединены с выходами, соответственно, первого и второго выпрямительных блоков, первый и второй компараторы, входы которых соединены с выходом алгебраического сумматора, первый и второй умножители, первые входы которых соединены с выходами первого и второго компараторов, соответственно, и формирователь модуля сигнала, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, а выход соединен со вторыми входами первого и второго умножителей, выходы которых являются выходами, соответственно, сигнала увеличения напряжения генератора и сигнала уменьшения напряжения генератора. 2 ил.

Реле разности напряжений, содержащее первый выпрямительный блок, вход которого является входом напряжения генератора, второй выпрямительный блок, вход которого является входом напряжения сети, алгебраический сумматор, вход вычитания и вход суммирования которого соединены с выходами соответственно первого и второго выпрямительных блоков, а также первый компаратор, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, и первый умножитель, отличающееся тем, что введены второй компаратор и формирователь модуля сигнала, входы которых соединены с выходом алгебраического сумматора, и второй умножитель, при этом первые входы первого и второго умножителей соединены с выходами соответственно первого и второго компараторов, вторые входы соединены с выходом формирователя модуля сигнала, а выходы являются выходами соответственно сигнала увеличения напряжения генератора, пропорционального величине модуля рассогласования напряжений, и сигнала уменьшения напряжения генератора, пропорционального величине модуля рассогласования напряжений.