Реле тока с торможением Советский патент 1987 года по МПК H01H83/20 H02H3/38 

11

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и может быть использовано в .устройствах заищты электроустановок например, воздушных линий (ВЛ) элек ропередачи.

Цель изобретения - снижение потребления по цепям тока.

На фиг. 1 изображена структурная

схема реле тока с торможением; на фиг. 2 - тормоз ная характеристика реле; на фиг. 3 - схема преобразователя ток-напряжение и функционального преобразователя; на фиг. 4 - характеристика функционального преобразователя; на фиг. 5 - форма сигнала на выходе функционального преобразователя при разных кратностях тока; на фиг. 6 .- схема максиселек- тора; на фиг. 7 - схема амплитудного детектора.

Реле тока с торможением содержит преобразователи 1 ток-напряжение, подключенные своими выходами ко.входам диодно-резисторных функциональных преобразователей 2, выходы которых подключены к соответствующим входам максиселектора -3, выход-которого через амплитудный детектор 4 соединен со входом функционального преобразователя 5. Выход функционального преобразователя 5 подключен ко вторым входам реагирующих органов 6, третьи входы которых объединены между собой, а первые входы подсоедине- 35 ка при больших токах.

ны к выходам, соответствующих преобразователей 1 ток-напряжение. Выходы реагирующих органов подключены попарно к соответствующим входам логических элементов И 7 и ИЛИ В.

Преобразователь 1 ток-напряжение выполнен на промежуточном трансформаторе 9 тока, вторичная обмотка которого через выпрямительный мост 10 включена на резистор 11 нагрузки. Функциональный преобразователь 2 реализован методом кусочно-линейной аппроксимации с помощью диода 12, включенного между нагрузочным резистором 11 и средней точкой делителя напряжения питания на резисторах 13 и 14, сопротивления которых выбираются такими, чтобы во всем возможном диапазоне токов срабатывания амплитуда напряжения на резисторе 1 была меньше опорного напряжения 11,, на резисторе 14 и диод 12 закрыт в диапазоне токов, например, от О до

(0,5-0,7) 1(,о , а при больших токах

5

0

5

0

диод 12 открывается и параллельно резистору 11 включается источник эквивалентной ЭДС с эквивалентным внутренним сопротивлением.

Аналогично выполнены преобразова- телл ток-напряжение и функциональные преобразователи 2 в двух других фазах. Отрицательные выводы мостов соединены между собой, с общей точкой питания и с общей точкой нагрузочных резисторов. Положительные выводы мостов, связанные с другими концами нагрузочных резисторов, соединены с входами реагирующих органов 6 соответственно в каждой фазе.

Коэффициент К1 преобразования тока в амплитуду пульсирующего сигнала, поступающего на входы реагирующих органов, выбирается по соображениям требуемой стабильности при заданной чувствительности (например, при токе срабатывания 1 0,04 IHQM амплитуда рабочего напряжения Upдп„д - 0,2 В). Когда диод 12 открывается, коэффициент преобразования К1 уменьшается, а форма пульсаций изменяется (фиг. 5). Характеристика функционального преобразователя 2 приведена на фиг. 4. Подобное выполнение функционального преобразователя 2 обеспечивает снижение не только коэффициента преобразования, но и снижает рост потребления по цепи то0

5

Максиселектор 3 служит- для вьще- ления тормозного сигнала и представляет собой три диода 15-17 (фиг. 6), соединенные.отрицательными выводами вместе и с резистором 18 нагрузки, а положительный вывод каждого из этих диодов соединен с выходом соответствующего функционального преобразователя 2 в каждой фазе. Напряжение на нагрузке максиселектора - резисторе 18 в каждый момент времени соответствует максимальному входному напряжению, отличаясь от него на величину падения напряжения на диоде 15 (16 или 17) максиселектора. Высо- коомный резистор 19 задает ток через диод 20 и сглаживающий конденса- . тор 21.

Амплитудный детектор 4 предназна- 5 tieu для сглаживания тормозного сигнала и выполнен на базе операционного усилителя (ОУ)22 в неинвертирующем включении. Сглаживающий кон0

денсатор 21 заряжается черед диод 1 (16 или 17) выходным током ОУ 22 до амплитуды входного напряжения. При уменьшении входного напряжения диод 15 (16 или 17) запирается и конденсатор 21 разряжается на высокоомное сопротивление нагрузки - резистор 2 Отличие предлагаемой схемы от известных т наличие диода 20, включенного последовательно с резистором 1 нагрузки максиселектора и с высоко- омным резистором 19, задающим ток через диод 20.

Функциональный преобразователь 5 служит для вьщеления тормозного напряжения, пропорционального превьшени максимального из фазных токов над номинальным током, и выполнен по схеме прецизионного однополупериод- ного выпрямителя на ОУ, на инвертиру ющий вход которого подано отрицательное смещение, благодаря чему получается требуемая нелинейная тормозная характеристика реле.

Реагирующий орган 6 выполнен на ОУ, на суммирующий вход которого поданы рабочий, тормозной и опорный сигналы, причем рабочий сигнал представляет собой пульсирующее напряжение полярности, тормозной - выпрямленное сглаженное напряжение отрицательной полярности,- а опорное напря- жение 15 В снимается с делителя напряжения питания.

Реле тока с торможением работ работает следующим образом.

В нормальном режиме, когда включаются все три фазы выключателя ВЛ срабатывают органы тока во всех фазах и на выходе логического элемента И 7 (выход ) появляется сигнал срабатьшания.

При неполнофазном включении ВЛ срабатывает орган тока той фазы выключателя, которая замыкается первой р в которой появляется ток. На выход максиселектора 3 появляется сигнал, пропорциональный максимальному из фазных токов, выпрямляется и сглаживает амплитудным детектором 4 и на выходе функционального преобразова

4ч

теля 5 появляется тормозное напряжение, пропорциональное, превышению максимального фазного тока над номинальным. Тормозное напряжение подается одновременно на три реагирующих органа 6, но сработает только один реагирующий орган, а именно реагирующий орган в той фазе, где появляется максимальный ток. На выходе логич с

и максиселектором.

кого элемента ИЛИ 8 (выход РТ„) появляется сигнал срабатывания.

Достигнутое в предлагаемом реле тока с торможением упрощения.схемы за счет использования трех промежуточный ТТ вместо шести снижает потребление по цепям тока и упрощает настройку схемы благодаря включению функциональных преобразователей между преобразователями ток-напряжение

25

20 и максиселектором.

Формула изобретения

Реле тока с торможением, содержащее три преобразователя ток-напряжение, максиселектор, подключенный своим выходом ко входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входом функционального преобразова30 теля, выход функционального преобразователя соединен со вторыми- входами трех реагирующих органов, третьи упомянутых органов соединены между собой, а выходы реагирующих .

35 органов соединены каждый соответственно с первыми, вторыми и третьими входами логических элементов И и ИЛИ отличающееся тем, что, с целью уменьшения количества транс-

40 форматоров тока и снижения потребления по цепям тока, в него дополнительно введены три диодно-резисторны функциональных преобразователя, при этом входы каждого из упомянутых

45 преобразователей соединены с первыми выходами соответствующих прео.бразо- вателей ток-напряжение и с первьми входами соответствующих реагирующих органов, а выходы их подключены к соответствующим входам максиселек- -ора.

50

(ue.Z

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и предназначено для использования в устройствах защиты электрбуста- новок, например воздушных линий элект- 8 1с. ропередачи. Целью изобретения является уменьшение количества трансформаторов тока и снижение потребления по цепям тока. Указанная цель достигается введением в устройство трех диодно-резисторных функциональных преобразователей 2. Коэффициент К 1 преобразования тока в амплитуду пульсирующего сигнала, поступающего на входы реагирующих органов 6, выбирается по соображениям требуемой ста-, бильности при заданной чувствитель- ности, что позволяет снизить не только коэффициент преобразования, но и рост потребления по цепям тока при больших токах. Упрощение достигается за счет использования трех трансформаторов тока вместо шести в устройстве-прототипе, это в свою очередь снижает материалоемкость изделия. 7 ил. (Л РТ, макс ю 00 со 00 00 РТмин Фме.7

.

уиг.З

75

.Z

Ю5.

О

2

Cpc/S . ffI

T/fffM

kUBbfxZ

t-pus.S

Заказ 7452/53

Тираж 698

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное