Устройство для контроля полного сопротивления электрической цепи Советский патент 1979 года по МПК G01R27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

. 1

.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в схемах защиты и противоаварийной автоматики энергетических систем.

Известно устройство для контроля сопротивления 1 , содержаш.ее преобразователь тока и напряжения с присоединенными к ним схемой формирования двух электрических величин и схемой сравнения абсолютных значений указанных электрических величин. Выходы преобразователей тока опереждающей и отстающей фаз подключены ко входам дифференцирующего операционного усилителя схемы формирования, а их выходы подключены к первому и второму входам второго суммирующего .операционного усилителя, к третьему входу которого подключен выход преобразователя напряжения. Выходы первого и второго суммирующих операционных усилителей через выпрямители подключены к выходам операционного усилителя схемы сравнения.

Однако такое устройство не позволяет постоянно измерять сопротивление сети, что

снижает область его использования и усложняет регулировку уставки.

Известно та.кже устройство для контроля полного сопротивления электрических систем 2, содержащее преобразователи токнапряжение,напряжение-напряжение, блок сравнения на базе оперционного усилителя, блок делителей, блок задания уставки, инвертор и два блока формирования абсолютных значений электрических величин, вход одного из которых соединен с преобразователем ток-напряжение, а два выхода - один непосредственно, а,другой через инвертор подключены к двум входам блока делителей, к третьему входу которого через второй блок формирования абсолютных значений электрических величин подключен преобразователь напряжение-напряжение. Выход блока делителей и блок задания уставки подсоединены к блоку сравнения.

Это устройство имеет простую регулировку уставки, достаточную унификацию элементов, мало потребление мощности от измерительных датчиков, высокую точность измерения сопротивления в установившихся режимах в электрической системе. (Зднако точность работы устройства значительно снижается при переходных процессах в электрической системе, когда кратность аварийных токов по отношению к номинальным-велика. Снижение точности измёрении обусловлено в первую очередь нелинейностью характеристики «выход-вход измерительных трансформаторов тока, к которым подключается устройство, за счет насыщения стали магнитопроводов трансформаторов.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Эта цель достигается тем, что устройство для контроля полного сопротивления электрической Цепи, содержащее преобразователь ток-напряжение, выход которого связан со входом первого формирователя абсолютных значений электрических величин, преобраЪователь напряжение-напряжение, выход которого подключен ко входу второго формирователя абсолютных значений электрических величин, делитель, подключенный выходом к первому входу блока сравнения, второй вход последнего соединен с блоком задания уставки, и инвертор, снабжено блоком компенсации нелинейности, вход которого подключен к выходу первого формирователя абслютных значений электрических величин, выход подключен непосредственно к первому входу делителя и через инвертор ко второму входу делителя, связанного третьим входом с выходом второго формирователя абслютных значений электрических величин.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Преобразователи ток-напряжение 1 и напряжение-напряжение 2 представляют собой различные пассивные и активные устройства. Абсолютные значения электрических величин формируются двумя формирователями абсолютных значений 3 и 4, которые позволяют получить высокую точность и используют б схеме усилителя интегрального исполнения. Делитель 5 выполнен на базе блока перемножения, включенного в обрастную связь усилителя постоянного тока 6. В блоке сравнения 7 использован операционный усилитель 8. Блок задания уставки 9 в простейшем случае. представляет собой потенциометр. Блок компенсации нелинейности 10 выполнен на операционных усилителях Пи 12.

Устройство работает следующим образом.

На выходы преобразователей 1 и 2 подаются соответственно ток и напряжение защищаемого объекта энергосистемы. Сигналы с выходов преобразователей поступают на входы формирователей 3 и 4. Напряжение, поступающее соответственно на

661408

14, выпрямляется однополупериодно и подается на первые входы усилителей постояйного тока 13 и 14, выпрямляется однополупериодно и подается на первые входы усилителей постоянного тока 15 и 16. На вторые входы этих усилителей поступают выпрямленные синусоидальные .сигналы. Сигнал в точках суммирования усилителей 15 и 16 получается выпрямленным двухполупериодно. Выпрямленные сигналы сглаживаются дополнительно включением параллельно резистору в обратной связи конденсатора. Сигнал с выхода первого формирователя 3 поступает на вход блока 10.

Выпрямленный двухполупериодно сигнал поступает на вход усилителя 14, который служит Для компенсации погрешности, вызванной последовательным включением диодов во входные цепи усилителя 12. При .малых значениях выпрямленного напряжения второй, третий и четвертый входы усилителя 12 зашунтированы с помощью ключевых схем. Коэффициентпередачи - тангенс угла наклона прямолинейной характеристики ий«х f(Uex) равен отношению сопротивления цепи обратной связи к сопротивлению входной цепи по первому входу. При повышении входного напряжения закрываются поочередно ключевые схемы, и изменяется пропорционально коэффициент передачи усилителя. 1,2 (изменяется угол наклона прямой в коэффициентах . и й«хи U6x). Таким

Q образом, получается нелинейная характеристика блока компенсации, направленная выпуклостью противоположно характеристике измерительного трансформатора тока. Этим достигается компенсация погрешности, вызванной трансформатором тока при больших

5 кратностях токов короткого замыкания.

Сигнал с выхода блока 10 компенсации поступает на первый вход делителя 5, вы-.. полненного на базе блока перемножения, включенного в обратную связь усилителя 6, и через инвертор 17 подается на второй

его вход. Напряжение с выхода формирователя 4 поступает на третий вход делителя 5. Сигнал на выходе делителя 5 пропорционален отношению абсолютных значений подводимых напряжений и токов, т. е. пропорционален полному сопротивлению контролируемой сети.

Напряжение с выхода делителя 5 подается на первый вход блока 7. На второй вход блока 7 подается постоянное напряжение уставк;и с выхода блока 9. Схема сравнения

0 срабатывает при выполнении условия Z Z, где Z и/1 - сопротивление контролируемой цепи, а сопротивление уставки. Устройство для контроля полного сопротивления электрической цепи имеет высо- кую точность и надежность, потребляет большую мощность. Регулировка уставки в нем упрощена. Кроме то.го, оно построено на основе унифицированных элементов, серийФормула изобретения

Устройство для контроля полного сопротивления электрической цепи, содержащее преобразователь ток-напряжение, выход которого связан с входом первого формирователя абсолютных значений электрических величин, преобразователь напряжение-напряжение, выход которого подключен ко входу второго формирователя абсолютных значений электрических величин, делитель, подключенный выходом к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с блоком задания уставки, и инвертор, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности контроля, оно снабжено блоком компенсации нелинейности, вход которого подключен к выходу первого формирователя абсолютных значений электрических величин, выход его подключен непосредственно к первому входу делителя, а через инвертор ко второму входу делителя, связанного третьим входом с выходом второго формирователя абсолютных значений электрических величин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ч

I