Реле активной мощности Советский патент 1985 года по МПК H02H3/38 

/j

/5 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защ синхронных генераторов, для выявления перегрузки и перехода генератора в двигател ный режим. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей реле путем совмещени в одиом устройстве функций реле прямой и обратной активности мощности. На чертеже изображена функциональная схема реле активной. мощности. Реле содержит промежуточные трансформаторы I и 2 тока и напряжения соответственно, последовательно соединенные неупра ляемый выпрямитель 3, пороговый эгемент 4 регулируемый ограничитель 5 напряжения н первый сглаживающий фильтр 6, выход которого подключен к одним входам вьяитающих блоков 7 и 8, усилитель 9 тока, на выходе которого каскадно включены управляемый выпрямитель 10 и второй сглаживающий фильтр 11, подключенный выходом через делитель 12 напряжения к рругому входу вычитателя 7 и через инвертирующий усилитель 13 к другому входу вычитателя 8 пороговые элементы 14 и 15, включенные соответственно на выходах вычнтателей 7 и Реле работает следующим образом. При отсутствии на входах преобразователей 1 и 2 хотя бы одной из подводимых величин напряжение на выходе управляемого выпрямителя 10 равно нулю и реле не работает. При подведении к входным зажимам реле синусоидальных напряжения л тока на выходе управляемого вьшрямителя 10 формируется напряжение I,o klco64 + U,o , содержащее постоянную составляющую, пропорциональную активному току, и переменную составляющую. Постоянная составляющая выделяется сглаживающим фильтром 11. Одновременно с сигналом на выход регулируемого ограничителя напряже1шя 5 формируется напряжение содержащее постоянную составляющую, пропорциональную обратной величине действу щего значения входного напряжения, и переменную составляющую. Постоянная составляющая выделяется сглаживающим фильтром 6 Выходной сигнал сг.1аживающего фильтра II д лителя 12 напряжения уменьшается в 0 раз U,.I-cosc, где а, - коэффициент прео азования делителя 12 напряжения, а инвертирующим усилителем 13 1феобразу ется в напряжение ll|,j-oij kIcoe f где О 2 - коэффициент усиления инвертирующего усилителя. Таким образом, при подведении к входным зажимам реле тока и напряжения на соответствующие входы вычитающих блоков 7 и 8 поступают сигиалы, пропорциональные ; активному току и обратной величине действующего значения напряжения сети. При этом напряжение на выходе вычитающего блока 7 равно, Оя 5;Ьо5ср- -, (1) а на выходе вычитающего блока 8 U8 -QikIco6Cf-2-. (2) / Пороговый элемент 14 срабатьшает, если и,о, 3i;Ico9c -5- 0, что эквивалентно lUcostf So. Условие (3) может вьшолняться только в диапазоне, где Cos Ср О, т. е. в 1 и 4 квадрантах. Таким образом,соотнощение (3) является условием срабатьшания реле прямой активной мощности и ,следовательно, выход порогового элемента 14 является выходом этого реле. Пороговый элемент 15 срабатывает, если . -aiktc06 --:r 0 , что эквивалентно -UlcoecfНеравенство (4) может выполняться только в обратной зоне углов сдвига фаз Г -2где costp О , т. е. в 2 и 3 квадрантах. Последнее соотношение (4) математически точно выражает условие срабатьшания реле обратной активной мощности и, следовательно выход порогового злемента 15 является выхо дом этого реле. В неравенствах (3) и (4) -величины -а. 1( а 2. представляют соотаетствеино уставки срабатьшания по активной прямой и обратной мощности. Одновременно и в одинаковой степени обе зти уставки можно изменять регулированием коэффициентов передачи первого и второго каналов -а и k . Однако на практике требуется независимая регулировка уставок реле, что производится изменением коэффициента деления делителя 12 напряжения - 0) i и изменением коэффициента усиления -инвертирующего усилителя- 13 - а г /, Необходимо отметить, что усилитель 9 тока выполняет в устройстве двоякую роль. Вопервых, он усиливает сигнал тока промежуточг) ного трансформатора. 1 тока, а во-вторых, обеспечивает минимальную величину его сопротивления нагрузки. Тем .самым достигается минимум фазовой погрешности при определении величины активного тока, вносимой промежуточным трансформатором 1 тока, при широком диапазоне изменения его входного сигнала. Таким образом, совмещение в одном реле функций одновременного контролирования прямой и обратной активной мощности, увеличение рабочей угловой зоны до 360 значительно расширяет его функциональные возможности. При зтом достигается более высокая точность срабатывания реле в двигательном режиме работы генератора так как реле точно контролирует обратную активную мощность, которая наиболее полно характеризует этот аварийный режим.

РЕЛЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащее промежуточный трансформатор тока и промежуточный трансформатор напряжения, . на выходе которого включены последовательно соединенные неуправляемый выпрямитель, пороговый элемент, регулируемый ограничитель напряжения и сглаживающий фильтр, подключенный выходом к одному из входов вычитателя, выход которого подключен ко входу другого, порогового элемента, и управляемый -. выпрямитель, подключенный управляющим входом к выходу промежуточного трансформатора напряжения, а выходом - ко входу другого сглаживающего фильтра, р т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расишрения; функциональных возможностей, в него дополнительно введены усилитель тока, делитель напряжения, инвертирующий усилитель и последовательно включенные вычитатель и пороговый элемент, при этом выход другого сглаживаюS щего фильтра через делитель напряжения подключен к другому входу упомянутого вычитателя и через инвертирующий усилитель к одному входу вновь введенного вычитателя, к другому входу которого подключен выход первого сглаживающего фильтра, а выход промежуточного трансформатора тока через усилитель тока подключен к основному входу управляемого вьшрямителя.