Реле сопротивления Советский патент 1983 года по МПК H02H3/40 H01H83/16 

а

СП

О5 СО 4 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах релейной защиты -энергосистем. Известны реле С9нро ивления, содержаHuie трансформаторы тока и напряжения, выходы которых подключены к входам блоков формирования основной и поляризующей иеличин, выходы уклзанных блоков фор: мирования подключены к входам двухполунериодного формир17ватрля импульсов совпадения (несовпадения), выход которого подключен к входу реагирующего органа I). Наиболее распространенный вариантвыполнения блока формирования поляризующей величины -- с запоминанием непосредственно входного напряжения при наличии составляющей неповрежденной ф|азы. Использование свойств операционных усилителей позволяет ВЫПОЛНИТ) блок памяти без. применения дополнительных трансформаторов, но, в то же время, имеющих необходимую гальваническую развязку от т ходных ценен Напряжения. Однако при старении э.лементов блока памяти (резисторов, конденсаторов и др. изменяется частота его настройки, что мо жет приводить к неоелективной работе реле. Известно также устройство дистажшонной запситы, сОКфжащее направленные блоки сопротивления трех фаз, максиселсктор, пороговь1Й элемент, элемент выдержки вре мени, два логических элемента И-НЕ и логический блок. Указанные элементьт позволяют |))и BfieuiHHX трехфазных к.з. в месте установки заихиты, например при уходе частоты в системе или при расстройке контура памяти, при наличии наводок или поме.х в поляризующей цепи, исключить йеселективную работу рел€ путем разрешения действия реле только в заданном интервале време 2 Однако из-за своей сложности устройство Не можег найти шир1жого применения в реле сопротивления.. Наиболее близким по технической сущности И дocт пaeмoмy эффекту к изобретению является реле сопротивления, содержащее измерительные трансформаторь тока и напряжения, блоки формирования рабочей и поляризующей величины, блок намяти, элемент формирования импульса совпадения (несовпадения) знаков мгновенных сравниваемых величин и реагирующий ор: гаи 3. Недостатком известного реле является низкая устойчивость функционирования при близких трехфазных коротких замыканиях, сопровождающихся отклонением частоты в системе от номинального значения, а также наличием помех в. ноляризующей цепи. Цель изобретения - повьииение устойчивости функционирования реле при близ ких трехфазных коротких замыканиях. Поставленная цель достигается тем, что в реле сопротивления, содержащем первичные измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные входами к фазам защищаемой сети,блок формирования рабочей величины,. подключенный входами к выходам-первичных измерительных преобразователей тока и напряжения, блок формирования поляризующей величины, подключенный одним входом непосредственно к выходу первичйого измерительного преобразователя напряжения, а другим входом - через блок памяти, элемент фьр: мирования импульса совпадения (несовпадения) знаков мгновенных сравниваемых величин, подключенный входами к выходам блоков формирования рабочей и поляризую-щей величин, на выходе которого включен реагирующий оргай, дополнительно введен Нелинейный блок, подключенный входом к выходу первичного измерительного преобразователя тока, а выходом - к одному из вх,одов блока формирования поляризующей величины. На фиг. 1 приведена функциональная схема реле сопротивления; на фиг. 2 - характеристика срабатывания реле; на фиг. 3- 6 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Реле содержит,-иервичные измерительные преобразователи тока 1, напрял ения 2, блок формирования рабочей 3 и поляризующей 4 величин, подключенные входами к выходам измерительных преобразователей тока и напряжения, блок 5 памяти, включенный между выходом измерительного преобразовате- ля 2 Напряжения и одним из входов блока 4 формирования поляризующей величины. Нелинейный блок ,6, включенный между выходом измерительного преобразователя 1 тока и другим входом блока 4 формирования поляризующей величины, элемент7 формиррвапия импульса совпадения (несовнадения) знаков мгновеннЕлх сравниваемых величин, подключенный входами к выходам блоков 3 и 4 и реагирующий оргай 8. На выходе блока 3 формируется рабочая величина, определяемая выражением -Ё Кт1,. где КУН и Ктг - коэффициенты преобразования промежуточных преобразователей напряжения и тока. Выходная величина нелинейного бл.ока 6 определяется соотношением Ен КттЬ где Ктт - коэффициент преобразования нелинейного блока 6. Поляризующая величина на выходе блока 4 формируется в соответствии с выражением,. -Ёг, + Е4-Ён : где Е - выходная величина блока 5 памяти, совпадающая по фазе с напряжением неповрежденных фаз либо с напряжением своей фазы. Рассмотрим работу роле сопротивления при внешних трсх(ралиых повреждениях R месте установки реле при отсутствии в поляризующей цепи дополпительной нелинейной величины и при ее наличии. На фиг. 3 приведена временная диаграмма возможной работы реле при внешнем трехфазном к.з. в месте его установки. Из диаграммы видно, что при затухании величины Ё на выходе блока 5 памяти и при UK.S О величина Е д также стремится к пулю через-1-5 периодов промышленной частоты. В этом случае ИЗ выходе блока 4 (из-за наводок или при расстройке блока 5 памяти) возможно изменение фазы величины, что приводит к появлению йа выходе формирователя 7 соответствующих импульсов несовпадения (совпадения), которые поступают на реагирующий орган 8. После того, как в реагирующем органе 8 напряжение на конденсаторе достигнет пороговой величины En (в реагирующем органе обычно используется заряд Конденсатора от сигнала одного знака и разряд его от сигнала другого знака, причем постоянные заряда и разряда могут быть неодичнаковыми), на выходе 8 Аоявляется ложный сигнал срабатывания (фиг. 3). На фиг. 4 приведена диаграмма работы реле при наличии в поляризующей цепи дополнительной нелинейной величины Ён. После 4-5 периодов с момента возникновения к.з. величина Ё на выходе блока 5 памяти становится соизмеримой с величиной и фазу поляризующей величины при UM 0 начинает определять только дополнителБная величина Бр. Как видно из Жагра1ммы, фазы величий е, и ё. в атом случае совпадают, а характери/стика срабатывания в комплексной плоскости сопротив-лений, как показано На фиг. 2, через начало коордийат не проходит. Это исключает ложную раббту реле при к.з. в месте устаиовки реле, сопровождающихся уходом част пы в системы, при расстройке блока 5 иимяти и при м.мични ч.поктромпгиитных няводок и 11п.-1ири; у1 п1ой цепи при отсутствии напряжения. Рассмотрим работуреле при к.з. (внутренних трехфа.чиых) в месте его установки при отсутствии в поляризующей цепи дополнительной величины и при наличии. На фиг. 5 приведена диаграмма работы реле при отсутствии в поляризующей цепи дополнительной величины. Как видно из временной диаграммы, ре ле срабатывает за 3/4 периода, так как величины е, и ег: с момента начала к.з. находятся в противофазе, то сразу же начинается заряд конденсатора в реагирующем органе и реле срабатывает. 1ри этом режиме срабатывания реле находится до тех пор, пока не исчезнет напряжение на выходе блока памяти. На фиг. 6 приведена диаграмма работы pe,/ie при наличии дополнительной иелинейной величины. Из временной диаграммы видно, что на время срабатывания дополнительная нелинейная величина влияния Не оказывает. Как показывает диаграмма и подтверждает эксперимент, длительность сработанного состояния реле в этом случае может уменьшаться на 1-2 периода, что несущественно, так как обычно длительность нахождения реле в сработанном состояг1ии составляет 5-6 периодов, а требуемая длительность отключающего импульса 2-3 периода. Таким образом, предложенное реле четко срабатывает при близких внутренних трехфазных коротких замыканиях и не срабатывает излищне при внешних повреждениях, чт,о повышает надежность работы электроэнергетической системы.

Фиг.2

РНЛЕ - COПtOtИBЛЁHЙЯ, со держащее первичные измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенйые входами к фазам защищаемой сет(, блок формирования рабочей величины, подключенный входами к выходамо первичных измерительных преобраздвателей тока и напряжения, блок формирования поляризующей величины, подключенный одним входом непосредственно к выходу первичного измерительного преобразователя йапряжения, а другим входом - через блок памяти, элемент формирования импульса совпадений (Несовпадения) знаков мгновенных сравниваемых величий, подключенный входами к выходам блоков формирования рабочей и поляризующей величин, на выходе которого включен реагирующий орган, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования реле при близi ких трехфазных коротких замыканиях, в него дополнительно введен линейный блок, (Л подключенный входом к выходу первичного измерительного преобразователя тока, а выходом - к одному из входов блоки формирования поляризующей величины.