1
I Изобретение относится к области -i электроизмерительной техники и может быть использовано при создании ycov. ройств для определения мест коротких замыканий на линиях электропередачи.5
Известны устройства для замера отношения двух электрических величин, содержащие два эталонных запоминающих конденсатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин
заряженных до напряжений, пропорциональных этим величинам, аналогоцифровой преобразователь напряжения в виде конденсатора и переключателя, включенных в цепь запоминающего кон-15
денсатора и производящих дискретный разряд запоминающего конденсатора до aaziamioro уровня, и счетчик импульсов, отсчитьгвающий число циклов разряда запоминающего конденсатора, которое20
является функцией отношения контролируемых электрических величин.
В этих устройствах число импульсов, зафиксированное счетчиком, является ло- , тарифмической функцией отношения конт- 25
ролируемых величин. Для получения линейной зависимости показаний счетчика от фиксируемого отношшшя электрических величин и повышения точности работы в известном устройстве такого типа преобразователь напряжения снабжен элементом шнтроля уровня напряжения DcnoMioraTejibHoro конденсатора, выходные цепи которого включены в цепь между вспомогательным и ра яжаГёмьТм конденсатором, и разрывает эту цепь при возрастании напряжения на вспомогательном конденсаторе до величины, пропорциональной величине напряжения на втором запоминающем конденсаторе. Кроме того, для повышения точности работы, преобразователь дополняется источником стабилизированного напряжения l
При указанном выполнении устройство усложняется введением дополнительных стабилизированных источников ггитания, устройства контроля уровня напряжения .и, кроме того, оно может быть выполнено только с использованием в качест- ;Ве блока отсчета аналогоцифрового пре о аэователя. В ряде случаев при выполнении устройств релейной защиты и определения расстояний до мест коротких замыканий используются более простые блоки 1отчета, основанные на измерении временного интервала. Такие уст ройства также содержат эталонные запоминаюшие конденсаторы, включенны в цепи контролируемых величин, элеме ты деления и фиксации отношения этих величин. В них отношение указанных величин измеряется по времени заряда конденсатора в интегрирующей РС-аепи подключаемой к конденсатору, напряжение на котором пропорционально току линии, до уровня сравниваемого напряжения на втором эталонном конденсаторе, пропорциональном напряжению между поврежденными фазами линии. Ивмеряемое время в этих устройствах связано с отношением контролируемых величин также логарифмической зависимостью. С целью получения линейной зависимости времени заряда конденсатора RC-контура от отношения контролируемых величин в известном устройстве Г21 содержащем трансфор|матор напряжения, транс-реактор, выпрямительные мосты, схему сравнения и нуль-индикатор, - применен дополнительный нуль-индикатор, который со стороны цепей тока подключен к делителю на сопротивлении, а основной нуль-индикатор со стороны пепей тока подключен к делителю йнтего-диф- . ференцирующего контура схемы сравнения, присоединенному к вьшрямительнрм мосту цепи тока через замыкающий контакт peлe-пoБтqэитeля дополнительного нуль-индикатора. При ЭТСЖ1 для замера времени вар яд на линейном участке характеристики используется заряд конденсатора не до полного напряжения на эталонном конденсаторе памяти, до его части, определяемой делителем. К недостатку устройства относится невысокая точность работы, отклонение от линейности выходной характеристики составляющее 20% даже при заряде конденсатора до 0,5 питающего напряжения. С целью устранения указанного недостатка, повышения точности работы, улучшения линейности выходной характеристики при выполнении фиксации отношения контролируемых электрических {величин с псялощью временного блока| отсчета в предлагаемое устройство, содержащее источники постоянного и переменного тока, пусксавое реле с выходными размыкающими и замыкающими контактами,- трансформатор тока, первичная обмотка которого соединена с исследуемой линией электропередачи, а втс ичная обмотка шунтирована нагруэкой и первичным выпрямителем тока, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена и исследумой линией электропередачи а вторичная обмотка которогощунтиро,вана вторым выпрямителем тока, нульорган, временной блок отсчета, исполнительное реле, первый конденсатор памяти, резисторы, - введен второй конденсатор памяти, зарядный конденсатор и диод, причем и второй конденсаторы памяти, через соответствующие замыкающие контакты пускового реле соединены соответственно с выходными зажимами первого и второго выпрямителей тока, второй конденсатор памяти ч.эреэ последовательно соединенные С0(ответствх:ющий замыкающий контакт пускового реле и первый резистор соединен с первым входом нуль-органа, зарядный конденсатор и диод включены | через первый резистор параллельно вторсялу конденсатору памяти,, первый конденсатор памяти через соответствующий замыкающий контакт пускового реле соединен со вторьа входом нульоргана, между которым и одной из шин источника постоянного тока включен второй резистор, выход нуль-органа через последовательно соединенные соответствующий замыкающий контакт пускового реле ;И катушку подключен к шине источника постоянного тока, и один вывод- временного блока отсчета (Соединен с одной из шин источника пе- . ременного тока, вторая шика которого через последовательно соединенные соответствующий замыкающий контакт пусксжого реле и размыкающий контакт исполнительного реле соединена с другим выводом временного блока отсчета, а в качестве нуль-органа использован транзисторный эквивалент двух-базового диода. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства. Устройство состоит из трансформаторов тока 1 и напряжения 2, выпрямительных мостов 3, 4, нагрузочного резистора S.sanoMHHaicnupfx (конденсаторов б, 7, зарядного конден- I
jcaTOpa 8, зарядного резистора 9, р азрядного резистора 10, диода 11, выходных контактов пускового реле 1217, транзисторного эквивалента двухбазового диода на транзисторах 18, 19, исполнительного реле 20 с выходным контактом 21, временв{хго блока отсчета 22, пускового устройства 23. Схема работает следующим Образом, При срабатывании пускового реле 23 его контакты 12, 13 подключают запоминающие конденсаторы 6, 7 соответственно к выходным зажимам выпрямительных мостов, подключенных ко вторичным обмоткам трансформаторов тока 1 и напряжения 2. Конденсатор 6 заряжается до напряжения
К.. 1 , Пропорционального току линии 1 , а конденсатор 7 - до напряжения,
пропорционального напряжения линяя М .По истечении выдержки времени,
необходимой для заряда указанных конденсаторов, срабатывают контакты . В начальный момент после nej.. реключенвя контактов 14, 15 потенциал базы транзистора 18 выше потенциала эмиттера, при этом транансторы Ц8, 19 закрыты. Указанные транонстс ц .отпираются, при условии:
U
,
R
(1)
8
10,
s:t/.
где: w - напряжение на кондеЕюа -а
торе 8, i,. напряжение на раерящном
резисторе 10. Напряжение 1/. опоеделяетоя выоа8
жением:
.)
(2)
8Cg
где: С, CQ - соответственно
bo
конденсаторов 6 и 8, Г - постоянная времени
ряда конденсатора 8,
6 -S
6 8
Напряжение , определяется выражением:
69457
6 | Г t
Т,)
где: Г - постоянная времени цепи раз52
ряда конденсатора 7;
..,
и
Подставляя значения Q и
С8
из (2), (3) в а) условие отпирания транзисторов 18, 19 можно представить в виде:
то
При t , а
Г. -ofт
(7)
При вС 2, 1 в пределах t Т отклонение этой зависимости от линейной не превышает 2%, т. е.
Jk. А.
(8)
л
Таким .образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности и линейности измерения отношения контро/шруемых величин. При этом оно отличается простотой выполнения и может быть использовано при применении простых временных блоков отсчета.
Формула изобретения
Устройство для измерения отношения двух электрических величин, содержащее источники постоянного и переменного тока, пуске ое реле с выходными |размыкаюшими и замыкающими контак|тами, трансформатор- , первичная обмотка которого соединена с нсслепуемой пинией электропередачи, а вторичная обмотка шунтирована нагрузкой и первым выпрямителем тока, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого соединена с исследуемой линией электропередачи, а вторичная обмотка которого шунтирована вторым выпрямителем тока, нульс ган, временной блок отсчета, исполнительное реле, первый конденсатор памяти, реаисторы, отличакицееся тем, что, с нелью повышения точности в него введены {Второй конденсатор памяти, зарядный конденсатор и диод, причем первый и второй конденсаторы памяти через соответствующие ёамыкакядие контакты пускового реле соединены соответственно с выходными зажимами первого и второго выпрямителей тока, второй конденсе тс памяти через последовательно соединенные соответствукиций вамыкаюший контакт пускового реле и первый рееистор соединен с первым входом нуль-органа, зарядный кондевоатор н диод включены через первый резистор параллельно второму ковденсато|ру памяти, первый конденсатор памяти
через соответствующий замыкающий контакт пускового реле соединен со вторым входом нуль-органа, которым и 5 одной из щин источника постоянного тока включен второй резистор, выход нульоргана., через последовательно соединенные соответствующий замыкающий контакт пускового реле и катущку подклк 10 чен к шине источника постоянного тока, и один вывод враждебного блока отсчета соединен с одной из шин источника переменного тока, вторая шина которого последовательно соединенные со18 ответствуюцшй замыкающий контакт пускового реле и размыкающий контакт исполнительного реле соединена с другим вьюодом временного блока отсчета.
Источшски инфс мации. принятые во внимание при экспертизе:
1.Авторскоесвидетельство СССР Ni 420967, кл. G 01 R 31/О8.
2,Авторское свидетельство СССР
., кл, Н. 1: 02 Н з/зв,
05.05.69, (прототип).
