Устройство для формирования тока проверки релейной защиты Советский патент 1983 года по МПК H01H69/01 

2,, Усгройсгво по п. 1, о г л и ч а юш е е с я тем, что резистор соединен с вхоцом интегратора через две параллельные цепи, оцва из которых соцеркит последовательно соединенные потенциометр и резистор, а другая - последовательно соециненные погенциометр и конденсатор.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОКА ПРОВЕРКИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАШИТЫ, содеркашее блок формиро вания первичного тока с помощью подсоединенной к его выходу через ключи о&моткой реле, отличающееся тем, что, с целью упрощении, повыщения надежности и точности, к выхвйу блока формирования первичного тока поцсоепинены последовательно соединенные t fooсель и ключ, последовательно с обмоткой реле включен резистор, к которому подключен интегратор, к выходу интегр «| тора подсоединен первый вход элемента сравнения, к второму входу которого подсоединен источник опорного напря ке- . иия, выкод . элемента сравнения соединен с управляющим входом ключа.

Изобретение относится к электротех нике, а именно к способам испытаний устройств релейной зашиты с целью опре деления и проверки их характеристик сра батывания. Известно устройство для формировани токов для испытания реле зашиты из отдельных составляюших, например апериодической и периодической составляюшей которые характеризукэт переходными режим короткого замыкания (к.з.) элементов электрической системы tl) . Однако известное устройство не позволяет получить ток, характерный для режима насышения магнитопровода транс- форматора тока (ТТ), при котором кроме апериодической составляюшей и первой гармоники во вторичном- токе ТТ могут содержаться гармоники более высокого порядка. Известно также устройство, в котором формируют первичный ток к.з,с. апериодическойсоставляюшей и подают его в первичную обмотку физической модепи ТТ 2, В этом случае значение и форма вторичного тока ТТ могут регулироваться в довольно узком диапазоне, определяе- ,мом параметрами физической модели ТТ, (нагрузкой его вторичной обмотки, номинальным током реле, подвергаемого испытаниям. Расширение диапазона значений и формы вторичного тока ТТ возможно только путем использования физических моделей ТТ с различными параметрами. Это требует разработки всякий раз новой физической .модели ТТ с определенными параметрами, применимой для испытаний реле при конкретных характеристиках задаваемого в нем тока, что сушественно усложняет практическую реализацию этого устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для испытания быстродействующих реле 0ашиты, сонержашее формирователи переходного тока, выполненные из формирователей апериодической и гармонических составляющих, на выход которых включен сумматор и мошный выходной усилитель, при этом формирователи гармонических составляющих выполнены в виде последовательно соединенных преобразователей частоты, фазосдвигаюших блоков и фазовыключателей апериодической и гармонических составляюших, на выхоц которых включены сумматор и мошный выходной усилитель, при этом формирователи гармонических составляющих выполнены в виде последовательно соединенных преобразователей частоты, фазосдвигаюших блоков и .фазовыключателей, а сумматор выполнен с использованием датчиков ЭДС Холла, находящихся в магнитном поле дросселей. Параметры отдельных гармонических составляющих определяют путем предварттельного расчета на математи-1 с.;ой модели или по осциллограмме, полученной при натурных экспериментах . Недостатком данного устройства является сложность реализации, выражающаяся в знач1;тельных затратах времени, поскольку для каждого расчетного сочетания параметров, характеризующих процессы в цепях ТТ, необходимо производить анализ кривой вторичного тока ТТ с целью определения параметров ряда гармонических составляющих (амплитуды каждой гармоники и ее начальной фазы). I Целью изобретения является упрощение, повышение надежности и точности воспроизведения вторичного тока трансформат,ора тока для испытания реле зашиты. Для достижения указанной цели в устройстве для -формирования тока проверки релейной зашиты, содержашем блок форкмированйя первичного тока с подсоединенной к его выходу через ключи обмоткой реле, к выходу блока формирования первичного тока подсоединены послецовательно соединенные дроссель и ключ, после довагельно с обмоткой реле включен резистор, к которому подключен интегратор, к выходу интегратора подсоединен первый вход элемента сравнения, к второму входу которого подсоединен источник опорного напряжения, выход элемента сравнения соединен с управляющим входом ключа, Прда этом резистор соединен с BXOUOM интегратора через две папараллельные цепи, одна из которык содержит последовательно соединенные потенциометр и резистор, а другая - после довательно соединенные потенциометр и конденсатор. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для формирования тока проверки релейной защиты; на фиг. 2 - осциллограммы работы предлагаемого устройства. Устройство содержит узел формирования первичного тока 1 трансформатора тока для проверки релейной зашиты, ключ 2, имеющий два состояния: замкнутое и paaoMipiyToe, линейный дроссель 3 с изменяемой индуктивностью, блок опре деления моментов 4 насыщения -tc и выхода из насыщения -tft магнитопровода трансформатора тока, состоящий из интег ратора S, на вход которого подключены две параллельные цепи из потенциометров 6 и 7, резистора 8 и конденсатора 9 к выходу интегратора присоединен элемент сравнения 10 на второй вход которого подано опорное напряжение от источника этого напряжения 11. Последовательно с обмоткой проверяемого ре ле 12 включен резисхрр 13. Таким образом, сущность процессов, происходящих в устройстве формирования тока проверки защиты, заключается в том, что в качестве составляющих, из которьсх формируется вторичный ток ТТ, используется первичный ток и ток ничивания ТТ. При этот моменты начала и окончания формирования тока намагничивания ТТ - это моменты перехода зна чения потокосцепления ТТ через значение потокосцепления насыщения того же ТТ из области меньших :шачений в область болыиих значений и наоборот, что соответствует моментам насыщения магнито- провода, ТТ (t U) или вьгхода из насыщенного состояния (tn). При щунтировании в моменты времени -fe или дешунтировании в моменты врв мени % U линейным дросселем токовой цеп реле имеет место процесс, аналогичный 10 14, роцессу в схеме замещения ТТ с нелиейной ветвью намагничивания. Ток в индуктивности Lgf возникающий осле щунтирования токовой цепи реле, оответствующий току намагничивания ТТ, замыкается через токовую цепь реле и кладывается в этой цепи с первичным оком. Первичный ток, генерируемый бпо ом 1 (фиг. 1)/ можно сформировать с помощью любой из известных схем формирования токов. в качестве ключа могут быть применены тиристоры. Причем должны использоваться цва ти{б1сто а, включенных параллельно и разнополярно, пос4бльку потоке- сцепление,, а также ток намагничивания могут иметь различную полярность. При использовании тиристоров необходимо определить только момент насыщения сердечника -Ь с. и нет необходимости определять момент выхода магнитопровода из насыщенного состояния-fc, поскольку тиристоры будут закрываться в момент достижения значения тока, имитирующего ток намагничивания, нулевого значения (когда Ч уменьщается ао значения Yg ). В качестве блока 4 в устройстве может быть применен интегратор с изменяемыми параметрами входных цепей в цепи обратной Ъвязи. , Осуществлять изменение формы вторичного тока можно путем изменения индуктивности дросселя 3, имитирующего ветвь намагничивания-схемы замещения ТТ. В предельном случае при (фиг. 2о) устройство позволяет формировать вторичный ток ТТ, имеющего прямоугольную характеристику намагничивания. При (фиг. 2 ) могут быть получены формы тока, соответствующие режиму насыщения ТТ различных типов, отличающихся 1 онструктивными параметрами (ре1змерами магнитопровода, числом витков). Первичный ток i, протекающий в реле до момента щунтирования цепи реле, может сниматься, например, с щунта 13, включенного последовательно с реле. Напряжение, снимаемое с шунта и про« порциональное TOKy-f (U ,V) eтcя на входы интегратора, собранного на операционном усилителе 5. Першый вход, содержащий потенциометр 6 и резистор 8, обеспечивает расчет составляющих потокосцепления, обусловленных активным сопротивлением цепи нагрузки и обмотки моделируемого потенциометра 7 и емкостью 9, а также обеспечивает расчет составляющих потокосцепления. обусловленных индуктивностью вторичнЫ1. обмотки и нагруэхн. На выхоае интегратора аааается начальное значение потоке сцепления . Результнруюшее потоко- сцепление %г - й11аа Ц(1гъ-«2о): окс1зьи9аетоя пропорциональным напряжению ва выхоае интегратора, причем коэффипи ект пропорциональности опрецеляетсяпря Йитыми значениями масштабов всех и значениямикоэффициента Рц, связы ваюшего значения напряжения на шунте и Toea-llj, протекающего по этому шунту. Блок опрецеления моментов насыщения магнитопровопа моделируемого ТТ.представ ляет собой, например, компаратор, в котЬ ром производится сравнивание текущего значения потокосцепления ф,, получаемого в вице нацряжения на выходе интегра тора, с пороговым значением напряжения, пропорциональным значению потокосцеплеЬия насыщения. В соответствии с фиг. 1 блок опрейделения моментов насыщения и выхода из насьгаения магнитопррвоаа ТТ включается Ь цепи нагрузки,поскольку потокосцеплеяие зависит от первичного тока только До момента насьш1ения магнитопровода, а после насыщения потокосцепление за- висит от вторичного TOKff. Срабатьюание порогового блока (компаратора) производится по факту превььигеняя погокосцеплением вторичной обмот ки ТТ значения потокосцепления насыщения. Осшишограммы., приведенные на фиг. 2, указывают только на соотношение значений и формы первичного и вторичного токов. Таким образом, в блоке 4 производится расчет -текущего значения потокосцепленияЦц и сравнение его со значением потокосцепления насыщения , и только по факту Ц;, г ф. производится подключение или отключение цепи, имитирующей ветвь намагничивания трансформатора тока, к оепи нагрузки. Технико-эксжомическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известными, определяется упрощением и расширением диапазона значений и формы тока в реле защиты при их испытаниях с целью определения характеристик срабатывания. В результате, при исполь,зовании изобретения могут быть получены более точные характеристики релейных Устройств, что обеспечит повьш1ение эффективности их функционирования с выбранными в результате экспериментальных иссле)дований параметрами срабатывания. Устройство позволяет также повысить эффективность процесса выбора оцтималыных параметров релейных устройств при ия разработке, если эти устройства должны правильно функшюнировать в условиях на . сыщения защитных ТТ.

Фиг.1