РЕЛЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Советский патент 1971 года по МПК H03K17/51 H02H3/42 

Известные электромеханические реле активной мощности обладают повышенной погрешностью (±10%). Мощности, потребляемые цепями тока и напряжения реле от измерительных трансформаторов, велики. В полной схеме автоматики к этим реле приходится дополнительно устанавливать различные блокирующие, ограничительные и вспомогательные реле, делающие схемы громоздкими.

Целью изобретения является уменьшение погрещности реле, запрещение действия устройства в целом при коротких замыканиях и при глубоких посадках напряжения, а также сохранение сигнала, полученного в доаварийном режиме до момента наступления послеаварийного режима.

Достигается это тем, что реле выполнено с измерительным и компенсационным контурами, при этом измерительный контур содержит промежуточный трансформатор напряжения, первая секция вторичной обмотки которого соединена согласно и последовательно с нагруженной резисторами вторичной обмоткой промежуточного трансформатора тока, соединенной последовательно своим вторым кондом с компенсационным резистором, выпрямительным диодом, накопительным конденсатором с разрядным сопротивлением, включенными на вход реагирующего органа, компенсационный контур содержит вторую секцию вторичной обмотки промежуточного трансформатора напряжения, соединенную встречно и последовательно со вторичной обмоткой промежуточного трансформатора тока, сглаживающим фильтром и выпрямительным диодом; при этом конец вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока подключен к источнику стабилизированного напряжения

через диод. Кроме того, в устройство введен контур блокировки минимального напряжения, содержащий вторичные обмотки промежуточного трансформатора напряжения, сглал ивающий контур с выпрямительным и разделительным диодами, подключенными на второй вход реагирующего органа, при реагирующий орган выполнен на трех транзисторах, имеющих различные уровни рабочих напрял ений на конденсаторе с разрядным

резистором.

Основные принципы построения реле заключаются в следующем. Учитывая то, что реле предназначены для работы в условиях нормальных эксплуатационных режимов при отсутствии к. 3., обрывов фаз линий и других аварийных явлений, нет необходимости обе действующие переменные электрические величины, напряжение и ток принимать изменяюПрактические пределы возможных изменений доаварийных и послеаварийных напряжений составляют 0,8 С/ном р С1Д номТаким образом, в условиях срабатывания, активная мош,ность, определяемая как произведение модулей векторов тока и наиряжения (с учетом угла между ними) в основном определяется величиной тока.

Если выполнить схему в соответствии с выражением

k,U + /fe./p -k, k,Uy - kj I - f/o : 0 (1)

И В условиях срабатывания при некоторой средней величине напряжения, например 0,9 .1, модули векторов /JiOp и feg/p сделать равными 0,5 УОП, то при передаче чисто активной мощности, когда If/p/pl O, второй член выражения (I) обращается в нуль. При этом, если принять t/on за некоторую единицу, то величина произведения kiU -kzIf составит 0,25. Нетрудно видеть, что даже без учета второго члена выражения (I) при отклонении величины kiUp от среднего до крайнего значения в условиях срабатывания, когда if/p+ ) const, произведение изменяется незначительно.

На чертеже приведена схема реле мощности.

Схема содержит основной измерительный контур, в который входит обмотка / промежуточного трансформатора 2 напряжения, включенная согласно и последовательно с ней обмотка 3 промежуточного трансформатора 4 тока, нагруженная резисторами 5 и б, резистор 7, связывающий основной измерительный контур с компенсационным, выпрямительный диод 8 и накопительный конденсатор 9 с разрядным резистором 10; компенсационный контур, состоящий из последовательно и встречно включенных обмоток 11, 3 с нагрузочными резисторами 5, 6, сглаживающего конденсатора 12 с разрядными резисторами 7 и 13, первый из которых одновременно служит резистором связи с основным измерительным контуром, и выпрямительного диода 14; диод 15, токовой блокировки, связывающий измерительный контур с нулевой щинкой источника стабилизированного оперативного постоянного напрял ения и этим самым ограничивающий максимальную величину э. д. с. пропорциональной току; контур блокировки минимального напряжения, состоящий из последовательно соединенных обмоток 1, 11 и 16 трансформатора 2, выпрямительного диода 17, сглаживающего контура 18, 19, 20, разделительного диода 21 и предназначенный (контур) для выведения из действия устройства при глубоких посадках напряжения; реагирующий орган, представляющий собой нуль-индикатор на трех транзисторах. Транзисторы 22 и 23 и.меют проводимость типа при, а 24 - типа рпр. Благодаря выбору разного уровня рабочих напряжений транзисторов 22 и 23, возможно осуществление запоминания поданного сигнала (конденсатор 25) на время, превышающее длительность возможных аварийных режимов, а также предусмотрена возможность воздействия на промежуточный транзистор от других датчиков без дополнительных логических элементов в целях запрещения или разрещения действия данного реле. Реагирующий орган выполнен с двумя входами через диоды 26 и 27 для цепей измерения и блокировки. Диод 28 защищает транзистор от пробоя напряжения самоиндукции, возникающем в подсоединяемой к выходу обмотке исполнительного электромагнитного реле.

Диоды 29 и 30 служат для защиты от перенапряжений на электродах транзисторов 22 и 25. Диод 31 служит для отделения цепей входного транзистора 22 от остальной схемы реагирующего органа после открытия транзистора 22. Диод 32 создает падение напряжения, обеспечивающее надежное транзистора 24 при открытом транзисторе 23. Резистор 33 создает ток открытия транзистора 22.

Конденсатор 34 служит для повыщения помехоустойчивости схемы. Резисторы 35 и 36 подают на транзисторы 23 и 24 реагирующего органа напряжение смещения. Резистор 37 создает путь для протекания открывающего тока транзистора 24.

Трансформатор 2 обмоткой .38 включается на фазное напряжение от цепей измерительных трансформаторов напряжения, трансформатор 4 обмоткой 39 включается на ток соответствующей фазы от цепей измерительных трансформаторов тока.

Питание оперативным постоянным током осуществляется от станционного источника оперативного тока со стабилизированными уровнями напрянсения +Qe, О и 24б. В схеме реле предусмотрена дополнительная стабилизация посредством стабилитрона 40 с резисторами 41, 42, 43 для создания промежуточного уровня стабилизированного напряжения.

Схема работает следующим образом.

Трансформаторы 2 и 4 подают в схему э.д. с., пропорциональные соответственно напряжению и то,ку. Выбор обмоточных данных трансформатора 2 определяет коэффициент Ki в формуле (I), не изменяющийся в процессе эксплуатации и настройки. Нагрузочные резисторы 5 и 6 позволяют регулировать величину э.д. с., пропорциональной току, т. е. коэффициент К2 в формуле (I) и служат для эксплуатационной регулировки мощности срабатывания. Выпрямленная и сглаженная суммарная э.д. с. компенсационного контура вводится в схему измерения через резистор 7, и при этом нерегулируемое отношение сопротивления 7 к сумме сопротивлений 7 л 13 определяет коэффициент /(з в выражении (I).

Суммарная переменная э. д. с. основного измерительного контура складывается с компенсационной э.д. с., выпрямляется диодом 21 и подается на один из двух входов реагирующего органа. Для обеспечения разделения цепей на входе реагирующего органа устано