Реле сопротивления Советский патент 1979 года по МПК H02H3/40 H01H83/16 

Изоб1)сте11ие касается автоматизации. энер етичсск1. систем и может быт) использовано в схемах релейной защиты и иротивоаварийиой автоматики.

Известн реле сопротивления с ко.мб.пиированиой либо эллиптической характеристика.ми срабат1, в комилексиой илоскост ; еоиротигвлений, co,/iep Kaiuiie e.xe.vy формирования электрических велич:1н, схему сравнения, нуль-и11дикато)ы ij.

Такие реле, обладая высок(.й чувств.чтельностыо и меньи ей зависимсктью от качаниГ в эне)гоеиетеме, имеют в то же время ряд недоетатков: сложность регулировки уставки, существенную зависимост(з от- переходного сопротивления нри малы.х значениях уставки, требуют специальных нуль-кнднкаторов (нанример нри выполнении реле сопротивления с эллинтической характеристикой в комплексной плоскости, основанного на сравнении двух электрических величин), больи1ие вес и габариты.

Известно также реле сопротивления, еодержанхее преобразователи ток-напряжение и напряжение-нанряжение, подключенные через блок формирования нервой и второй электрических величин, блок-фор.мирования моду; я этих ве.пгчин и б.юк сравнения к выХОДНОМ б. 21 .

Такое реле является на1;более близким

кен;1ому но технической сущности.

к тлтком ciT) является ненадежность д.1я резервной занипы си,1ьно наектронередач н при ма сгг;вках (ма.ияй характе -|11сти|; я яв,1яется повышение надежности и ч ас впте/1ьности реле.

Это дости пется тем, что в предложенное coHpoTHB.ieiinvi, сс)де5 жащем преобразователи ток-11аг1ряжение и нанряжение-нанряжение, подключенные через блок формирования нервой 1 второй электрических веЛ1гчин. блок фор.мнрованпя модуля этих величин и б,1ок с)авнения к выходному блоку, дополнительно введены второй блок сравнения, второй выходной блок, делитель напряже 1ня, третий блок формирования модуля электрических величин и логический блок, состоян1,ий из комнаратора и подключенного к нему через нереключатель элемента смещения. Один из входов логического блока подключен к выходу первого выходного блока, другой его -вход через второй выходной блок, второй блок сравнения, третий блок формирования модуля электрической величины и делитель напряжения подключен к выходам блока формирования первой и второй электрических величин, а другие входы второго блока сравнения подключены к выходам первого блока формирования модуля электрической величины. На фиг. 1 представлена схема предложенного сопротивления; на фиг. 2, 3 показаны возможные характеристики срабатывания. Реле сопротивления содержит преобразователи ток-напряжение 1 и напряжение-напряжение 2, блок 3 формирования первой и второй электрической величины, содержащий делители напряжения 4, 5, 6, фазовращатель 7 и инвертор 8, делитель 9 напряжения, блоки 10, 11, 12 формирования модуля, блоки 13, 14 сравнения, вы.ходные блоки 15, 16, логический блок 17, состоящий из компаратора 18 и подключенного к нему через переключатель 19 блока 20 смещения, переменное сопротивление 21, резистор 22, конденсатор 23. Напряжение, пропорциональное току защищаемого объекта, с выхода преобразователя 1 ток-напряжение подается на делитель напряжения 4 с коэффициентом преобразования КГ, при этом на выходе делителя 4 формируется напряжение, без учета коэффициента преобразования преобразователя ток-напряжение, равнее Ё, ЬКт Кроме того, напряжение с выхода преобразователя 1 ток-напряжение поступает на вход фазовращателя 7, имеюндего передаточную функцию , P СиW(p) - -p- -r-c-- И комплексный коэффициент передачи К , где ф fr™2acrlg (25tfRi8 -Qo ) - угол на который поворачивается входное напряжение фазовращателя; 1- основание натурального логарифма; Т - частота входного сигнала. Угол поворота ф регулируется в пределах от О до л изменением сопротивления переменного сопротивления RO . Напряжение с выхода фазовращателя 7 через инвертор 8 подается на делитель напряжения 5, имеющий коэффициент передачи k-a. Таким образом на выходе делителя 5 сформировано напряжение без учета коэффициента преобразования, преобразователя ток-напряжение, равное Ik-aE. Напряжение с выхода преобразователя напряжение-напряжение 2, пропорциональное напряжению защищаемого объекта, подается на делитель 6, имеющий коэффициент преобразования К. Напряжение на выходе делителя 6 без учета коэффициента преобразования преобразователя напряжение-напряжение равно k-U. Напряжение с выходов делителей 4, 5 и 6 непосредственно и через блоки формирования модуля электрических величин 10, 11 поступает на входы блока сравнения 13. Причем подбором резисторов блока формирования модуля электрической величины 11 первого блока сравнения 13 и с учетом знаков напряжений на выходах делителей 4 и 6 осуществляется формирование модуля разности (КО-К-аг I) где А Oi Е - постоянный коэффициент. Таким образом в блоке сравнения 13 осуществляется сравнение двух электрических величин 1Ё,1 / /Ё,( |К-г-1( Характеристикой срабатывания такого реле является окружность радиусом г, расстоянием от центра окружности до начала координат а и углом максимальной чувствительности tp. Целитель напряжения 9 имеет коэффициент, срабатывание .либо несрабатывание происходит при выполнении условия /EI/ /Ёа/ либо fEi/ /Ё2/ Напряжение с выхода блока сравнения 13 поступает на вход выходного блока 15, реагирующего на знак входного напряжения. ilaпряжения с выходов блока 10 формирования модуля электрической величины, де.лителей 4, 5 и 9 поступают непосредственно и через формирователь модуля 12 на входы блока сравнения 14. Делитель напряжения 9 имеет коэффициент преобразования Ku2 . А -;ало1ично блоку 13 сравнения сравниваются электрические величины и во втором блоке сравнения 14 /Ell )K-U-Kcii-l( ,, (-М, где Q2 Oi t Таким образом характеристикой срабатывания будет окружность с углом максимальной чувствительности ф, радиусом г и расстоянием от начала координат до центра окружности а J. В зависимости от полярности сигна.ча на входе второго выходного блока 16 происходит его срабатывание или несрабатывание. Напряжения с выходов второго выходного блока 16 и первого выходного блока 15 поступают на входы компаратора 18 логического блока 17. Компаратор 18 в зависимости от величины смещения, подаваемого через переключатель 19 с выхода блока смещения 20, работает как блок ИЛИ или блок И. Например если уровни срабатывания выходного блока Г6 и выходного блока 15 составлянзт + ЗВ и с выхода блока смещения 20 нодается напряжение смещения -1В, компаратор 18 срабатывает при возникновении нанряжения + ЗВ, хотя бы на одно.м из входов, т.е. работает как блок ИЛИ. При этом характеристика срабатывания имеет вид, показанный на фиг. 2, и реле срабатывает при попадании величины сопротивления или в область окружности 1 или в область окружности 2. Если на вход компаратора 18 подается смещение -4В, последний срабатывает только в том случае, если на оба его других входа подается по + ЗВ, т.е. работает как блок И. Характеристика срабатывания имеет вид, показанный на фиг. 3, и реле срабатывает при попадании сопротивления в область общую для окружностей бив. Таким образо.м в зависи.мости от положения переключателя 19, а следовательно, от того работает ли логический блок как блок ИЛИ и И, характеристика срабатывания реле будет иметь вид, показанный либо на фиг . 2, либо на фиг. 3. Изобретение позволяет регулировать уставку изменением положения центра окружности в и положением переключателя 19, что позволяет надежно срабатывать реле при неболыних уставках и наличии переходного сопротивления. Реле сопротивления позволяет при высокой чувствительности отстроиться от нагрузочных режимов. Имея характеристику срабатывания с меньн1ей областью в комплексной плоскости сопротивлений по сравнению с реле, и.меюп 1им характеристику срабатывания в виде окружности (при той же чувствительности) оно меньше подвержено качаниям в энергосистеме. Кроме того изобретение обладает всеми положительпы.ми качествами прототипа: малым потреблением мон ности от источников сигналов, малым весом и габаритами и высокой точностью. Формула изобретения Реле сопротивления, содержащее преобразователи ток-напряжение и напряжениенанряжение, подключенные через блок формирования первой и второй электрических величин, блок формирования модуля этих величин и блок сравнения к выходному блоку, отличающееся те.м, что, с целью повышения надежности и чувствительности, оно дополнительно снабжено вторым блоком сравнения, вторым выходным блоком, делителем нанряження, третьим блоком формирования модуля электрической величины и логически.м блоком, состоящим из компаратора и подключенного к нему через переключатель элемента смещения, причем один из входов указанного логического б,юка подключен к выходу первого выходного блока, другой его вход через второй выходной блок, второй блок сравнения, третий блок формирования модуля электрической величины и делитель напряжения подключен к выходам блока формирования первой и второй электрических величин, а другие входы второго блока сравнения подключены к выходам первого блока формирования модуля электрической величины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство Л 213947, кл. Н02 Н 3/40, 1968. 2.Авторское свидетельство Л 477485. кл. Н01 Н 83/16. 1975. Фиг

fuz.2

фиг.З