Импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания Советский патент 1980 года по МПК H02H3/40 H01H83/16 

первичного тока и большой нагрузки вторичной цепи. При этом форма сигналов на входах функциональных преобразователей отлична от формы первичных токов защищаемой электроустановки и форма характеристики срабатывания реле не соответствует расчетной

Цель изобретения - повышение точности р0л©

Постааленная цель достигается тем что а импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные к фазам защищаемой сети блок сравнения сигналов с рабочим и тормозным входами, на выходе которого включен выходной орган, дополнительно введены трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения, импульсный генератор с основным и управляющим входами, диффренциатор, пик-трансформатор, блок запрета, четыре фазоповоротных блока, три диода, блок памяти и усилитель-ограничитель, причем выход трансреактора подключен к основному входу импульсного генератора непосредственно, а к управляющему входу через последовательно включенные дифференциатор и пик-трансформатор, вход трансреактора подключен к измерительному преобразователю ток выход импульсного генератора через блок запрета подключен к рабочему входу блока сравнения сигналов, к тормозному входу которого через диоды пoдкJ Ючeны выходы трех из четырех фазоповоротных блоков, входы которых подключены ко вторичным обмоткам промежуточного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к измерительному преобразователю напряжения, а выход четвертого фазоповоротного блока через блок памяти и усилительограничитель подключен к запрещающему входу блока запрета,

На фиг . 1 изображена функционсшьная схема реле на фиг. 2 - характеристика срабатывания реле в полярной системе координат; на фиг. 3 временные диаграммы формирования сигналов из тока;-на фиг. 4 - временные диаграммы формирования сигналов из напряжения; на фиг. 5 - временные диаграммы формирования сигналов запрета.

Устройство содержит измерительные преобразователи 1 и 2 тока и напряжения соответственно, трансреактор 3 промежуточный трансформатор 4 напряжения, импульсный генератор 5, дифференциатор 6, пик-трансформатор 7, блок 8 запрета, блок 9 сравнения, диды 10, фазоповоротные блоки 11, блок 12 памяти, усилитель-ограничитель 13

Многоугольная характеристика срабатывания импульсного реле сопротивления (фиг, 2) состоит из отрезков

прямых линий а, Ь-, с, не проходящих через начало, координат, а также иг фаэоограничивающей прямой d, проходящей через начало координат, Уравненения прямых, не проходящих через начало координат, в полярной системе координат имеют вид

z..

с.р.мин.к.

Р..С- COSCPp-Pp..Jгде Zf

минимальное сопротивp.мин.к ление срабатывания для к-той прямой,

vp значение угла Фр ,

Р ПИНЛ соответствующее минимальной чувствительности реле.

Приравнивание числителей формул для различных прямых к одному из них, например Z.. р „„ , путем умножения числителя и знаменателя на Гкоэффициент

„ ZC.P.HHHI

7

ср.мин к

а также умножение числителей и знаменателей полученных формул на коэффициент передачи цепи формирования периодического сигнала из напряжения k

дает

и 1

йг.е.ринн I

-с.рК-К,С08СЧ р--Рр„„нчк)

«о

°S R- PHHH4K)K

в соответствии с фиг, 3 из тока защищаемой электроустановки посредством блоков 5-7 формируются импульные сигналы, описываемые следующей импульсной функцией

JlbtJHU

t ч -срмин.т прм

«.

(о пр ш1 -НА 2КУ, где К --0,...,

при - . Цл - начальная фаза переменной составляющей

первичного

тоэлектроустановки,

ка

Для этих импульсных сигналов 1 из вторичного напряжения защищаемой электроустановки

()- Sm()

т.н

посредством промежуточного трансформатора 4 и фазоповоротных блоков 11 формируются периодические сигналы cos(a..

.im

,(.r..H4jJ

- кЧни2ш И У р-(| рмиичх) путем умножения на коэффициенты К, К.ц и фазового сдвига на угол -(р .м1(без инвертирования или на угол г с инвертированием сигнала (фиг, 4), Наибольшие однополярные мгновенные значения этих напряжений, соответствующих сторонам I, И и III многоугольной характеристики срабатывания, через диоды 10 подаются на тормозной вход блока 9 сравнения сигналов .

Сторона IV мноугольника характеристики срабатывания, проходящая через начало координат и блокирующая действие реле при

yd .S К

реализуется трапецеидальным периодическим сигналом запрета логического блока 2, формируемым из вторичного напряжения промежуточного трансФорматора 4 целью, состоящей из блоков 11, 12 и 13, Фазоповоротный блок 11 осуществляет .фазовый сдвиг напряжения на угол - (IJr+Pd) б® инвертирования или на угол - ( о с инвертированием сигнала. Блок 12 памяти кратковременно запоминает фазу выходного напряжения блока 11 при малой величине зтого напряжения а усилитель-ограничитель 13 формирует периодический трапецеидальный сигнал запрета (фиг. 5).

Реле работает следующим образом.

Из выходных сигналов трансреактора 3 (фиг. 1), пропорциональных первой производной по времени первичного тока защищаемой электроустановки, импульсный генератор 5 формирует амплитудно-модулированные импульсные сигналы, пропорциональные амплитуде переменной составляющей первичного тока электроустановки ц в моменты времени, соответствующие максимальным значениям j , фиксируемые нулевыми значениями выходного сигнала дифференцир.тщего блока б, пропорционального-jp. Пиктрансформатор 7 выходными импульсами запускает импульсный генератор 5, выходные сигналы которого через логический блок 8 запрета поступает на рабочий вход блока 9 сравнения сигналов, где они сравнивают с тормозным сигналом, сформированным промежуточным трансформатором 4, фазоповоротными блоками 11 и диодами 10

В полярной системе координат Zp (фиг. 2) направление оси О Zp соответствует моментам времени генерации периодических однополярных импульсных сигналов, сформированных импульсным генератором 5. Параметры вектора Zp характеризуют сопротивление на входе реле, причем длина в тора пропорциональна модулю а его аргумен-угол характеризует фазовый сдвиг напряжения Up относительно переменной составляющей тока ip, отсчитываемый от оси О ZPв положительном направлении, т. против часовой стрелки. Если т. е. конец вектора Z расположен внутри многоугольника характеристик срабатывания реле сопротивления, то это соответствует условию 1 7 и

фикусируемом в блоке сравнения сигналов. При Hd i P L4d iимпульсный сигнал 1| блокируется логическим блоком 8 от выходного сигнала усилителя-ограничителя 13 и реле не срабатывает при любык соотношениях тока и напряжения на входе реле.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в уменьшении экономического ущерба электрических сие- тем и систем электроснабжения от ошибочных реакций дистанционной защиты линий электропередачи и других электроустановок электрических сетей.

15

Формула изобретения

Импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные к фазам защищаемой сети, блок сравнения сигналов с рабочим и тормозным входами, на выходе которого включен выходной орган,

5 отличающееся тем, что, с целью повышения точности реле дополнительно введены трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения, импульсный генератор с основ0 НЕЛми управляющими входами, дифференциатор, пик-трансформатор, блок запрета, четыре фазоповоротных блока, три диода, блок памяти и усилительограничитель, причем выход трансреак5 тора подключен к основному входу импульсного генератора непосредственно, а к управляющему входу через последовательно включенные дифференциатор, пик-трансформатор, вход

ij трансреактора подключен к измерительному преобразователю тока, выхйд импульсного генератора через блок запрета подключен к рабочему входу блока сравнения; сигналов, к тормозному входу которого через диоды подключе5ны выходы трех из четырех фазоповоротных блоков, входы которых подключены ко вторичным обмоткам промежуточного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключе0на к измерительному преобразователю напряжения, а выход четвертого фазоповоротного блока через блок памяти и усилитель-ограничитель подключен к запрещающему входу блока запрета.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

.1. Патент Франции № 1436596, кл. Н 02 Н 3/40, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР 0 230945, кл. Н 02 Н 3/40, 1966.

3.Авторское свидетельство СССР № 379011, кл. Н 02 Н 3/40, 1969.

U-St,fX -//