Импульсное реле тока Советский патент 1981 года по МПК H02H3/08 

Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано в устройствах защиты энергосистем. Известно реле тока, используюидае сравнение интегрального значения тока с опорным 1 . Однако данное реле обладает малым fыcтpoдeйcтвиeм или при достаточном ыстродействии (при времени интегрирования, меньшем половины периода промышленной частоты) не отстроено от влияния апериодической составляющей в подведенном токе. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является реле, содержащее формирователи импульсов, состоящие из трансреактора и пик-трансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно, а к вторичной обмотке реактора подсоединен, .дроссель, с сердечником из материала с прямоугольно петлей гистерезиса. Кроме того,последователь но с дросселем подключен резистивный делитель, с которого напряжение через диоды и резистор подается на промежуток анод-катод тири стора, к управляющее электроду которого через диоды подключены вторичные обмотки пик-трансформатора. Формирователь импульсов, включающий трансреактор, дроссель и резистивный делитель с выпрямителем, преобразует каждую полуволну подведенного тока в импульсы, длительность которых зависит от амплитуды тока. Формирователь на пиктрансформаторе преобразует синусоидальный ток в импульсы малой длительности, соответствующие моментам перехода мгновенного значения тока через нуль. При тока, большем тока срабатывания, импульсы обоих формирователей совпадают во времени, что и фиксируется схемой совпадения на тиристоре 2. Основным недостатком этого реле является неустойчивость функционирования в переходных режимах, а именно возможность срабатывания реле при наличии в подведенном токе апериодической составляющей, меньшей тока срабатывания. Кроме того, возможно срабатывание реле при токе, меньшем тока срабатывания, и наличии импульсной помехи во вторичных цепях пиктрансформатора . При устранении этих недостатков путем задержки выходного импульса снижается быстродействие реле.

Целью изобретения является повышение устойчивости функционирования реле в переходных режимах.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсное реле тока, содержащее формирователи импульсов, состоящие из трансреактора и пиктрансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно, а к вторичной обмотке трансреактора подключен дроссель с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, блок настройки и исполнительный орган, введены резистор, импульсный трансформатор и блок контроля чередования импульсов, причем резистор и первичная обмотка импульсного трансформатора включены последовательь.о с дросселем, вторичные обмотки импульсного трансформатора и пик-трансформатора подключены каждая к соответствующему входу блока контроля чередования импульсов, выход которого подключен ко входу исполнительного органа.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - распределение напряжений в цепях трансреактора и импульсного трансформатора.

Токовая цепь реле образована последовательно соединенными обмотками 1 трансреактора 2 и 3 пик-трансформатора 4. Вторичная обмотка 5 трансреактора соединяется с последовательно соединенными обмотками 6 дросселя 7 и импульсного трансформатора 8 на сердечнике 9 из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, а также активным сопротивлением 10. Вторичная обмотка 11 трансформатора нагружается сопротивлением 12. Вторичные обмотки 13 (14) импульсного трансформатора 8 подключаются к последовательно соединенным обмоткам стирания 15, считывания 16, диодам 17 (18) и сопротивлению 19.

Вторичные обмотки 20 (21) пик:рансформатора соединяются с последовательно срединенгыми обмотками 22 записи, диодами 23 (24) и сопротивлением 19.

Выходные цепи реле образуются последовательно соединенными обмотками .25 выходными, 26 запрета, диодами 27 (28) , управляющим вхЬдом тиристора 29 и диодами 17 (18) . Анод тирисTot a 29 через сопротивление нагрузки

30соединен с полюсом источника постоянного тока.

Обмотки 15, 16.,22, 25 и 26 расположёны на кольцевых сердечниках

31и 32 с прямоугольной петлей гистерезиса.

Элементы 11 и 12 образуют блок 33 настрюйки, служащий для настройки тока срабатывания реле.

Элементы 29 и 30 образуют исполнительный орган 34 реле. На позиции

35 показан блок контроля чередования импульсов /КЧИ/.

Трансреактор, включенный первичной обмоткой 1 в токовую цепь реле, преобразует ток в пропорциональную 5 ЭДС, опережающую его на угол 90. Параметры схемы выбраны так, что до полного перемагничивания дросселя 7 почти все напряжение приложено к нему (;фиг.2)

Таким образом, трансформатор 8

начнет перемагничиваться только после перемагничивания дросселя 7. На фиг.2 1 обозначается время перемагничивания сердечника дросселя. Вольт-секундная площадь напряжения на дросселе - А. Время

перемагничивания сердечника 9 трансформатора 8 -г 2 , а его вольт-секундная площадь - А 2 . Остальная площадь А приходится на сопротивление 10.

При изменении тока D в пределах от 4 ЗСР ДО 2 П ср и с учетом A.V, cons изменяегтгся 5 время t , следовательно фаза выходных импульсов С и А OTL Т/4 при tJ ; UCP (.фиг.2а) и t Т/4 при tJ ICP (Фиг.2б ) при 3 (фиг.2в). Импульсы айв

на обмотках 20 и 21 возникают в момент перехода тока через нуль. Таким образом, на входы блока КЧИ поступает последовательность... а, cJ , в, с, ... при 3 : и ср г при 5 ср импульсы а и d (сив) совпадают, а при У .р последовательность будет ... а, с, в, j ,а.

Импульсы а, в, с, d выделяются диодами 17, 18, 23.и 24. Диоды 17 и

0 18 также выполняют функцию диодных ключей, отпираемых токами импульсов с и cJ и коммутирующих токи нагрузки, протекающие через выходные диоды 27 и 28.

5 На каждом из сердечников 31 и 32, выполненных из материала с петлей гистерезиса, намотаны обмотки 22 записи , перемагничивающие сердечник в состояние 1, обмотки счиQ тывания 16 и стирания 15, имеющие

одинаковые числа витков, перемагничивающие его в состояние О и, кроме того, обмотки выходные 26 и запрета 25, имеющие равное число витков.

Особенностью данного блока 35 КЧИ является разделение цепей ёаписи ( импульсы айв, стирания и считывания (с, d ),что позволяет снижать мощность потребляемую от

0 пик-трансформатора 4, т.е. снижать потребление реле.

Импульсная помеха на входах блока 35 КЧИ может привести к нетребуемому срабатыванию реле только в том

5 случае, если она появится на входе

С после импульса а (d после в ) / однако импульсный трансформатор 8 включен, за интегрирующим элементомдросселем 7, который не пропускает импульс помехи до момента окончания перемагничивания. Появление импульсной помехи по любым другим входам блока 35 КЧИ не приведет к появлению исходного выходного импульса, так как только импульсы сие открывают диодные ключи 27 и 2В, пропускающие выходной импульс.

Таким образом, повышена устойчивость функционирования реле в переходных режимах, что позволяет повысить техническое совершенство эащ..ты.

Формула изобретения

Импульсное реле тока, содержащее формирователи импульсов, состоящие из трансреактора и пик-трансформатора, первичные оботки которых соедине ны последовательно, а к вторичной

обмотке трансрегктора подключен дроссель с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, блок настройки и исполнительный орган, отличающееся тем, . что, с целью повышения устойчивости функционирования в переходных режимах, введены резистор, импульсный трансформатор и блок контроля чередования импульсов, причем резистор и первичная обмотка импульсного

0 трансформатора включены последовательно с дросселем, вторичные обмотки импульсного трансформатора и пиктрансформатора подключены каждая, к соответствующему входу блока конт5роля чередования импульсов, выход которого подключен ко входу исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Федосеев А. М. Релейная за0щита электрических сИ|5:тем. М. , Энергия, 1976, §§ 2-24,

2.Авторское свидетельство СССР № 580646, кл. Н 02 Н 3/08, 1978.

Tk