РЕЛЕЙНЫЙ ОРГАН СРАВНЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Советский патент 1967 года по МПК G05B1/02 

Известны релейные органы сравнения переменных электрических величин для устройств релейной защиты, в которых одна или несколько сравниваемых величин, линейно зависящих от токов и напряжений на входах реле, подведены к схеме сравнения от усилителей. Такими релейными органами являются реле направления мощности, реле налряжения обратной носледовательностн, реле сонротнвления и др.

Усилители этих релейных органов производят усиление сравннваемых величин, но не формируют последние на неременных токов и напряжений на входах релейного органа. Формнрование сравниваемых величин в известных релейных органах пронзводнтся в отдельных суммирующих уетройствах.

Применение усилителей не устраняет сложности самих суммирующих устройств. Кроме того, регулирование отдельных элементов (делителей, трансреакторов, трансформаторов тока и напряжения), с целью получения заданных углов между э.д.с. на выходе и напряжениями .и токами ia входе, меняет одновременно величину и угол внутреннего сопротивления изл1ерительной цепи, что не всегда допустимо.

ооходимость использования в них только схем сравнения .по фазе и невозможность использования схем сравнения по абсолютному значению.

Для упрощения устройства и повыщения надежности в схемах релейных органов предлагается в качестве усилителей сравниваемых электрических величин применять решающие усилители, входные напряжения которых иронорцнональны токам и напряжениям на входах релейного органа.

С .помон№ю суммирующих решающих усилителей на их выходе получают напряжение: iL/i + /,L/, + ...-f/е„Д„(I)

где U-i, 0-2, ... (J„I-напряжение на входах

реле;

AI, k.2, ... й,„ - масштабные коэффициенты.

Применяя ннвертирующие решающие усилители, з)1ак напряження на входах реле можно изменять на обратный.

Так как решаюш,ий усилитель в предлагаемом устройстве производит оиерации с величинами только промышленной частоты, то схема его упрощается. Палример, при использовании усилителей переменного тока отпадают проблемы, связанные с дрейфом нуля на выходе уеилителя. В аналоговых вычислительных машинах погрешность выражения

(I) составляет десятые и сотые доли процента, а в релейных органах допустимо получение погрешности в несколько .процентов. Поэтому в предлагаемом релейном органе могут быть иснользованы усилители с меньшим коэффициентом усиления, чем в аналоговых машинах и в известном релейном органе с ограничением сигналов на выходах усилителей. Коэффициент усиления усилителей в предлагаемо релейном органе составляет порядка нескольких сотен. Это позволяет изготовлять решаюш,ий усилитель релейного органа малогабаритным.

В предлагаемом релейном органе усилители одновременно выполняют функции усилеНИН и суммирования напряжений, пропорциональных токам и напряжениям на входах релейного органа, что является наиболее суш;ественным отличием этого релейного органа от известных.

Применение решаюш,их усилителей в релейных органах в некоторых случаях сокраш,ает число индуктивных элементов из мерительной схемы. Например, в существующих схемах для получения напряжения, пропорционального току и повернутого относительно то.ка на некоторый угол, используют одновременно трансформатор тока и трансреактор. При использовании же решающего усилителя схема может содержать только один индуктивный элемент (трансформатор тока или трансреактор), что упрощает регулировку схемы, так как лри регулировании отдельных слагаемых -выражения (I) по амплитуде и фазе путем изменения величины проводимостей на входе решающего усилителя не меняются величина и угол выходного сопротивления усилителя. Кроме того, появляется возможность использовать в релейном органе с усилителями сравниваемых нанряжений не только схемы сравнения по фазе, но и схемы сравнения по абсолютному значению. В ряде случаев сравнение электрнческих величин ло абсолютному значению позволяет упростить схему.

На чертеже показана обобщенная схема входных цепей релейного органа сравнения двух электрических величин Е и Е.. Схема не имеет ограничительного характера и приведена только в качестве примера, так как

решающие усилители можно использовать и в релейных органах с одной электрической величиной (например реле напряжения об ратной носледовательности), и в релейных органах с большим, чем два, числом сравниваемых величин (например в реле сопротивления с эллиптическими характеристиками срабатывания).

Схема содержит входные проводимости 1- 8 решающих усилителей, проводимости 9 обратной связи решаюнгих усилителей, трансформатор W напряження, трансформатор // тока, решающие усилители 12.

С трансформатора W напряжения к входным проводимостям /, 4, 6, 7 подведены напряжения, пропорциональные напряжению (j, а с трансформатора 11 тока к входным проводимостям 2, 3, 5, 8 подведены напряжения, пропорциональные току /.

Если L/1 - напряжение на половине вторичной обмотки трансформатора W напряжения, а U-2 - напряжение на половине вторичной обмотки трансформатора 11 тока, то выходное напряжение первого решающего усилителя равно

- и 4- - U.2 i + kj,

1

Унys

а выходное напряжение второго решающего усилителя равно

, :iIZ (j 4- У о k.,U -f kj,

где г/1 -г/9 - величины проводимостей /-9.

Проводимости /-8 имеют активный, емкостный нли активно-емкостный характер. В конкретных схемах некоторые из этих проводимостей могут отсутствовать. Количество входных проводимостей, их характер и величина зависят от вида характеристики срабатывания релейного органа и от типа схемы сравнения.

Предмет н з о б р е т е н и я

Применение решаюн1,их усилителей, включенных на вход релейного органа сравнения переменных электрических величин, для устройства релейной защиты, с целью упроН1,ення устройства н повышения надежности.

Е,

J- г