Устройство для токовой защиты с зависимой характеристикой срабатывания Советский патент 1985 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к релейной защите энергосистем, а именно к устройствам, которые контролируют ток защищаемого объекта и воздействуют н его отключение с вьщержкой времени, зависящей от величины тока перегрузк или короткого замыкания. Известно устройство для токовой защиты с зависимой вьщержкой времени срабатывания, содержащее преобразователь тока в напряжение, пусковой орган, генератор импульсов, счетчик импульсов, цифроаналоговьй преобразо ватель, орган сравнения напряжений, исполнительный орган и сумматор напряжений (1 3. 0| ;нако наличие в схеме устройства аналоговых элементов, осуществлякщих функциональные преобразования, снижает его точность. Известно также работающее на цифровом принципе устройство для максимальной токовой защиты с зависимой характеристикой сра.батывания, содержащее преобразователь тока в напряжение, пусковой орган, делитель частоты, регистр памяти, интегрирующий сумматор, исполнительный орган, а также аналого-цифровой преоьразова тель 2 . Известное устройс во имеет нелиней ную время-токовую характеристику, за висящую как от величины тока, так и квадрата тока. Недостатком известного устройства является ограниченная точность прйблIiжeния получаемой характеристики к реально требуемой обратно-квадратичной характеристике. Цель изобретения - повьшение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для токовой защиты с зависимой характеристикой срабатывания, содержащее преобразователь тока в напряжение, подключенный выходом к входам аналого-цифрового преобразователя и пускового органа,- а также последовательно соединенные сумматор и исполнительный орган, введены таймер, квадратор и логический sijjBMeHT НЕ, причем информационный вход сумматора подключен через квадратор к рыходу аналого-циф рового преобразователя, его установочный вход через логический элемент НЕ подключен к выходу пускового органа, а управляющий вход объединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и подключен к выходу таймера, вход которого объединен с входом логического элемента НЕ. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит преобразователь 1 тока в напряжение, пус совой орган 2, таймер 3, логический элемент НЕ 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, квадратор 6, сумматор 7 и исполнительный орган 8. Устройство работает следующим образом. На выходе преобразователя 1 присутствует напряжение U, пропорциональное входному току I- ; U,al,.(1) где а - коэффициент пропорциональности. Это напряжение подводится к пусковому органу 2, которьй срабатывает при выполнении условия . . Пусковойорган 2, срабатывая, запускает таймер 3 и через логический элемент НЕ 4 снимает сигнал установки в ноль с установочного входа сумматора 7. Таймер 3 через одинако9ые промежутки, времени Т периодически включаем А1Щ 5 и сумматор 7. На выходе АЦП 5 по окончании каждого цикла измерения, например i-ro, присутствует (в виде двоичного кода) ре- . зультат п. аналого-цифрового преобразования напряжения U ., а следовательно, тока 1| k где b - коэффициент пропорциональности. При этом на выход квадратора 6 в виде цифрового слова D вьгоодится числоВ качестве квадратора 6 можно использовать, например, статический преобразователь кода в виде постоянного запоминающего устройства или динамический цифровой квадратор.. В сумматор 7 по окончании каждого цикла измерения вводится с выхода квадратора 6 число п. В сумматоре 7 образуется сумма ,i+D2 + ...+D5 .. (4) 3 Сигнал переполнения сумматора 7 появляется при выполнении условия .(5) где Р - полньш объем сумматора 7, и включается исполнительный орган 8 воздействующий на защищаемый устрой ством объект. Так, например, если переполнение сумматора 7 произошло через m циклов измерения после срабатьгеания пускового органа 2, то вы ражение (4) с учетом выражений (2) (3) может бьГгь записано в виде V.2 ,4- 2111„, f&n( При уменьшении Т сумма, входяща в выражение (6), приближается к интегралу, т.е. пз, lim XlL.T I, (7) Ь-г где - время от момента срабатыва ния пускового органа 2 до мот 3 мента переполнения сумматора 7 и срабатывания исполнительного органа 8. Учитывая вьфажение (7), неравенство (5) приводится к виду 1 Р ч«ч W1Тз i При менянщемся во времени входном токе Ij зависимость времени срабатывания устройства t от тока 1.| носит интегральный характер, описываемый уравнением (8). Предлагаемое устройство легко реализуется на базе современных серийных элементов микроэлектронной техники и , позволяет с большой точностью моделировать процессы перегрева электроустановок при перегрузках и в аварийных режимах и соответственно максимально : полно использовать перегрузочную спо-г собность защищаемого объекта при одновременном увеличении надежности его защиты. .;

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ТОКОВОЙ С ЗАВИСИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ СРАБАТЬШАНИЯ, содержащее преобразова- тель тока в напряжение, подключенный выходом к входам аналого-цифрового преобразователя и пускового органа, а также последовательно соединенные jсумматор и исполнительный орган, отличающееся тем,- что, с I целью повышения точности, введены Iтаймер, квадратор и логический НЕ, причем информационный вход I сумматора подключен через квадратор ,к выходу аналого-цифрового преобразо|вателя, его установочный вход через Iлогический элемент НЕ подключен к вы|ходу пускового органа, а управляющий вход объединен с управлякяцим входом аналого-цифрового преобразователя и 8 (/) подключен к выходу таймера, вход коiToporo объединен с входом логического элемента НЕ. со 00 00 J со