Измерительный орган для релейной защиты Советский патент 1977 года по МПК H02H3/38 H02H3/40 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАШИТЫ

1

Изобретение относится к автоматизации энергетических систем и может быть использовано для построения устройств защиты и противоаварийной автоматики энергосистем.

Известны измерительные органы релейной зашиты, детекторные реле направления мощности и сопротивления, содержащие пре образователи тока и напряжения, формирователи двух электрических величин и блок сравнения абсолютных значений указанных величин, которые выполняются с помощью пассивных элементов и полупроводниковых диодов l. Такие органы имеют сравнительно большую потребляемую мощность и невысокие точность и стабильность характеристик срабатывания.

Известны также реле сопротивления с круговой характеристикой F реле направления мощности, содержащие аналогичные бло ки, которые полностью выполнены на акти&ных элементах - операционных усилителях

И,з.

Для них характерно малое потребление мощности, высокая степень унификации,

простая регулировка характеристик срабатывания, высокая точность обработки информации в статическом режиме. Недостатком таких реле является наличие в их схемах интегрирующих и дифференцир тощих элементов, имеющих повышенную чз встви- тельность соответственно к низкочастотным и высокочастотным помехам. Поскольку переходный процесс в энергосистеме сопровождается свободными состав-чяющими (апериодическая, субгармоники, высшие гармоники/, для обеспечения правильной работы реле в реальных условиях необходима от стройса от этих составляюищх. Кроме того, налтичне интегратора приводит к значительному усложнению реле в силу необходимости введения элементов и узлов автоматической подстройки нуля, увеличивающих то ность и способствующих нормализащ и работы уси тштеля.

Применение пассивн„|Х частотных фильтров для отстройки от свободных составляющих переходного процесса значительно уве- личивает габариты реле, усложняет взаимно согласование элементов, ослабляет полеэ ный сигнал, делает устройство дороже. Использование активных фильтров устраняет эти недостатки, однако при этом увеличивается общее число усилителей и пассивных элементов, что усложняет реле и снижает его надежность. Целью изобретения является повышение точности и надежности релейного органа в работе, а также уменьшение количества опе рационных усилителей. Это достигается тем, что формователь двух электрических величин выполнен на двух операционных усилителях, во входные цепи и обратные связи которых дополнитель но включены частотно-избирательные цепи, Первый выход преобразователя тока подклю чен к первому входу первого операционного усилителя формировадгеля двух электрических величин, ко второму входу которого подключен выход преобразователя напряжения, второй выход преобразователя тока подключен ко второму входу второго операционного усилителя формирователя двух электрических величин, к первому входу ко торого подключен выход преобразователя напряжения. На чертеже представлена схема предложенного измерительного органа. Усилители 1 и 2 также, как и все остальные усилители, входящие в состав измерительного органа Е целях унификации, увеличения надежности, снижения потребления мощности, габаритов и стоимости могут быть приняты в интегральном исполнении. Преобразователь 3 ток - напряжение может представлять собой индукционный или оптоэлектронный датчик, трансформатор с воздушным зазором. Преобразователь 4 напряжение-напряжение может быть, например, емкостным делителем, промежуточным трансформатором. Преобразователи 3 и 4 имеют по два выхода, сигналы на которых находятся в противофазе. Это обеспечивается заземлением средней точки вторич- „ i u jiii нои обмотки выходного трансформатора, использованием усилительных каскадов с раэ деленной нагрузкой, применением инверторов. Вид многополюсников 5-10 определяется типом реле и видом передаточной функ ции частотного фильтра, который применяет ся для уменьшения влигшия свободных составляющих. В большинстве практических случаев многополюсники вырождаются в двух и четырехполюсники. Усилители 1 и 2 в совокупности с многополюсниками 5-10 образуют формирователи электрических величин. Вьгарямители 11 и 12 могут быть выполнены на операционных усилителях, например, по схемам, риведенным на чертеже и отличаются тольо направлением включения диодов. Блок сравнения на операционном усилителе 13 может быть выполнен в зависимости от требований к величине, пол5фности и необходимости регулировки величины выходно- го сигнала. Таким образом, формирование сравниваемых электрических величин, осуществляемое только двумя операционными усилителями с частотно-зависимыми элементами во входных цепях и в цепях обратной связи, позволяет обеспечить высокую надежность органа в работе и ослабить влияние свобо)ных составляющих электромагнитных пер&ходных процессов. Такое выполнение измерительного органа способствует малому потреблению мощности от измерительных цепей, снижает вес и габариты, а также отличается высокой степенью унификации элементов. Такой орган может быть использован для построения реле направления мощности, направленного и ненаправленного реле сог ротивления. Формула изобретения Измерительный орган для релейной , содержащий преобразователи гока и напряжения, выходы которых подключены ко входам формирователя электрических вел чин на операционных усилителях, формирователь абсолютных значений указанных величин, входы которых подключены к выходам операционных усилителей формирователя электрических величин, и сравнивающий блок на операционном усилителе, первый вход которого подключен к выходу формировате ля абсолютных значений первой электричеокой величины, а второй его вход подключен выходу формирователя абсолютных значеНИИ второй электрической величины, о т л i чающийся тем, что, с целью повышения его точности и надежности, формирователь двух электрических величин выполнен на двух операционных усилителях, во входные цепи и обратные связи которых дополнительно включены частотно-избирательные цепи, причем первый выход преобразователя тока подключен к первому входу первого операционного усилителя формирователя двух электрических величин, ко второму входу которого подключен выход преобразователя напряжения, второй выход преобразователя тока подключен ко второму входу второго операционного усилителя формирователя двух электрических величин, к первому входу которого подключен выход преобразователя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

зашиты, М.-Л., Тосэнергоиздат, 1961, с. 132-137.

3.Авторское свидетельство №477497, М. Кл Н 02 Н 3/38, 1972.