Реле тока Советский патент 1986 года по МПК H02H3/38 

II

Изобретение относится к электро- технике, ы .частности к релейной защите и предназначено для использования в устройствах релейной защиты линий электропередач (ВЛ) высокого напряжения.

Цель изобретения - повышение быстродействия реле, проявляющегося B. уменьшении времени возврата реле.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого реле; на фиг. 2 пример реализации его замедляющей части; на фиг. 3 - временная диаграмма, поясняющая работу предлагаемого реле, где напряжение питания,

и.

i сигнал на входе реле i ;

сигнал на выходе преобразующего органа Ur,4 ; сигнал на выходе компаратора сигнал на выходе органа сравнения длительностей пребывания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания (ОСД) U ; сигнал на выходе одновибратора. и„ ; сигнап на выходе схемы И U, .

Вход воспринимающей части 1 пред- лагаемого реле подключен к датчику входного тока ij . Выход воспринимающей части 1 соединен с входом преобразующей части 2, выход которого подключен к входу компаратора 3. С выходом компаратора 3 соединены входы органа сравнения длительностей пребывания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания ОСД 4 и o нoвибpaтopa 5, выходы которых соединены логической схемой И 6.Выход схемы И 6 подключен к входу исполнительной части 7.

Замедляющая часть предлагаемого . реле (фиг. 2) ОСД 4 выполнен в виде образованного резистором 8 и конден-- сатором 9 интегратора,к выходу кото- рого подключен второй компаратор, представляющий собой триггер Шмитта на основе операционного усилителя 10 Вследствие связей через диоды 11-14 пороги срабатывания и возврата триггера Шмитта, а также предельное напряжение на выходе интегратора (на конденсаторе 9) определяется посредством делителя, образованного резисторами 15-20. Срабатывание триггера Шмитта происходит, когда нап- ругжение на конденсаторе 9 превышает порог срабатывания триггера, а возврат - когда указанное напряжение снижается ниже порога возврата три1- гера. Таким образом, вследствие инер252.8

i

ю - 15

20

25 ЗО ,

59

ционных свойств интегратора как срабатывание, так и возврат ОСД 4 ггро- исходят с задержкой по сравнению с моментами переключения компаратора 3.

Одновибратор выполнен посредством ограничителя длительности сигнала и органа выдержки времени (ОВВ), обеспечивающего задержку на возврат. Ограничитель длительности сигнала включает в себя дифференцирующую цепь, состоящую из резисторов 21 и 22 и конденсатора 23, и подключен- ный -к выходу указанной цепи (к резистору 22) компаратор на операционном усилителе 24. Порог срабатывания этого компаратора определяется падением напряжения на резисторе 25, ко-- торый вместе с резистором 26 составляет делитель напряжения. ОВВ на возврат состоит из диода 27, резисторов 28 и 29, конденсатора 30 и операционного усилителя 31, который выполняет функцию компаратора, срабатывающего при превьпиении напряжением на конденсаторе 30 нулевого значения;

Схема И, к входам которой подключены выходы ОСД и одновибратора, реализована посредством диодов 32 и 33 и балластного резистора 34.

Реле работает следующим образом.

При входном сигнале „ 0 компаоХ

ратор 3 находится в несработанном состоянии, вследствие чего в несработанном состоянии находятся все органы замедляющей части 4-6 и исполнительная часть 7 реле т.е. на выходах всех указанных частей и органов имеют место логические сигналы О.

В момент t (фиг. 3) возникает КЗ. Сигнал 1„ начинает возрастать,

РЛ

что обуславливает возрастание сигнала и,,у , который построен применительно к случаю, когда преобразующая часть 2 осуществляет выпрямление поступающего на его вход сигнала. В момент t сигнал и начинает превышать порог срабатывания компаратора 3, что приводит к срабатыванию компаратора 3 и одновибратора 5. Однако срабатывания схемы И 6 не происходит, так как ОСД 4 продолжает оставаться в состоянии несрабатывания. В момент tj длительность непрерывного пребывания компаратора 3 в состоянии

срабатывания превьш1ает требуемое для срабатывания ОСД 4 значение и ОСД 4 срабатывает. На обоих входах схемы :И 6 устанавливаются логические сигна.

лы 1 что обуславлипает появление- логического сигнала 1 на выходе схемы И 6 и срабатывание исполни- тельной части 7 реле.

В момент t, происходит возврат компаратора 3, который пребывает в состоянии несрабатывания до момента t-. Однако возврата ОСД 4 и одновиб- paTQpa 5 не пр.оисходит, так как про- должительность интервала (t,-t) меньше значений, необходимых для возврата указанных органов.

В момент t,; происходит повторное срабатывание компаратора 3. Указанное обеспечивает повторное срабатывание одновибратора 5 и сохранение состояния срабатывания ОСД 4. Таким образом, на обоих входах схемы И 6 устойчиво имеют место логические сигналы 1, вследствие чего схема И 6 и исполнительная часть 7 реле пребывают в состоянии срабатывания.

В момент t КЗ отключается. Сигна

лы 1, и

и

начинают снижаться

до нуля. Несмотря на то, что вследствие постепенного характера указанного снижения компаратор 3 пребывает в сработанном состоянии достаточно длительно (до момента t ) , условия для повторного (после момента t,) запуска одновибратора 5 не возни.кают и в момент t (где Т - задержка на возврат одновибратора) он возвращается. Это обуславливает появление логического сигнала О на выходе схемы И 6 и возврат исполнительной части 7. В момент t происходит возврат ОСД 4 и на.обоих входах схемы И 6 устанавливаются логические сигналы.О.

et.

10 ОСТ)

- время возврата ОСД 4 при устойчивом пребывании компаратора 3 в состоянии несрабатывания.

Таким образом, при использовании предлагаемого реле при апериодическом характере изменения сигнала на

): к Ь94

входе срав1;иплкпис1г члсти врс.мя пол- врата реле не прег ышает время возврата одновибратора, которое при отсутствии н преобразующей части 5 схем расщепления выбирается близким к половине периода сигнала промышленной частоты. При использовании в преобразующей части схем расщепления время возврата одяовибратора и соот- 0 ветственно время возврата реле могут быть дополнительно уменьшены.

Формула изобретения

15 1 . Реле тока, содержащее последовательно соединенные воспринимаюищй орган, преобразующий орган,компаратор, а также одновибратор н исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е20 е с я тем., что, с целью повЕ.ппения быстродействия реле, в него введены орган сравнения длительностей пребывания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания и логи25 ческий элемент И, при этом выход компаратора подсоединен к входу одновибратора и к входу органа сравнения длительностей пребывания компаратора в состояниях срабатывания и

0 несрабатывания, выход однопибратора и выход органа сравнения длительностей пребывания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания подсоединены соответственно к перво му и второму входам логического элемента И, а выход логического элемента И подсоединен к входу исполнительного органа.

2. Реле по п. 1, о т л и ч а0 ю щ е е с я тем, что орган сравнения длительностей преб,1вания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания выполнен в виде последовательно соединенных интеграто5 ра и компаратора, при этом выход компаратора является выходом органа сравнения длительностей пребывания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите, и предназначено для использования в устройствах релейной защиты линий электропередач высокого напряжения. Целью изобретения является повьш1ение быстродействия реле. При апериодическом характере изменения сигнала на входе сравнивающей части время возврата реле не превышает время возЕрат-а одновибратора 5, которое при отсутствии в преобразующей части 2 схем расщепления выбирается близким к половине периода сигнала промышленной частоты. Введение органа 4 сравнения длительностей пребьшания компаратора в состояниях срабатывания и несрабатывания и логического элемента И б позволяет уменьшить время возврата реле и тем самым повысить его быстродейст - вне. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л ю 00 ел О Фиг.1