Направленное реле сопротивления Советский патент 1981 года по МПК H02H3/40 H01H83/16 

(54) НАПРАВЛЕННОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите энергосистем, и может быть использовано в направленных реле сопротивления дистанционных защит.

Известны направленные реле сопротивления с характеристикой срабатывания, проходящей, через начало координат комлексной плоскости .сопротивлений R,JX, которые используются в качестве измерительных и пусковых органов дистанционных защит, например комплект реле сопротивлений типа КРС-1 1.

известные реле не обеспечивают селективного отключения защиты при двух-, и трехфазных- коротких замыканиях в месте установки реле из-за наличия мертвой зоны по напряжению.

Известны также направленные реле сопротивления, в которых для повышения селективности действия при двухфазных коротких замыканиях в месте установки реле используется введение дополнительной ЭДС от неповрежденной фазы. При трехфазных коротких замыканиях эта ЭДС поддерживается некоторое время с помощью колебательного контура - блока памяти 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является направленное реле сопротивления, выполненное на принципе сравнения абсолютных значений двух величин, со схемой сравнения на баланс на-пряжений.

Это устройство содержит преобразователь напряжения, преобразователь

10 тока, блок памяти, орган сравнения абсолютных значений двух величин-, реалирукядий орган и выходное реле. Введение через блок памяти, представляющий собой колебательный кон15тур, напряжения неповрежденной фазы исключает мертвую зону при двухфазных коротких замыканиях {2.

Однако при трехфазных коротких замыканиях в лесте установки реле

20 из-за низкой добротности колебательного контура время действия блока памяти кратковременное (порядка 5070 мс), а это, при больших токах короткого замыкания или в случае от25стройки защиты по времени (например, при отстройке от действия труб: атых разрядников) , может привести к снижению длительности сигнала на отключение и потере селективнос30ти. Увеличение же добротности колебательного контура блока памяти нежелательно, так как это приводит к существенному искажению характеристики срабатывания вследствие изменения частоты при коротком замыкании и расхождения в результате этого фаз напряжения памяти и входного тока.

Цель изобретения - повышение селективности и надежности действия реле при коротких замыканиях в месте установки реле сопротивления. Поставленная цель достигается тем, что в реле сопротивления, содержащее преобразователь напряжения преобразователь тока и блок памяти, включенные на ток и напряжение сети подключенные к органу сравнения абсолютных значений двух величин на баланс напряжений, выполненному на выпрямительных мостах рабочей и тормозной цепи с включенными на выводы мостов балластными резисторами, к выводам которых подключен фильтр и реагирующий орган, выход которого подключен к выходному реле последовательно с балластным резистором тормозной цепи включен нелинейный блок, параллельно которому включен размыкающий контакт выходного реле.

На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства, выполненного по схеме сравнения абсолютных значений двух величин на баланс напряжений на фиг.2 характеристики срабатьгоания реле.

Принципиальная схема реле сопротивления содержит преобразователь 1 напряжения (промежуточный трансформатор напряжения), блок 2 памяти, преобразователь 3 тока (трансреактор), выпрямительные мосты 4 и 5, балластные сопротивления б и 7 органа сравнения, диод 8 и резистор 9, образующие нелинейный блок,фильтр 1 реагирующий орган 11, выходное реле 12, контакт 13 выходного реле. Реле работает следующим образом. Первоначально, до срабатывания выходного реле 12, нелинейный блок выведен из органа сравнения контактом 13 выходного реле 12. При этом граничная линия, определяющая область срабатывания реле сопротивления имеет вид окружности, проходящей через начало координат комплeкc oй плоскости сопротивлений (характеристика 14 на фиг.2).

После срабатывания реагирующего органа 11 и 1эыходного реле 12 контакт 13 выходного реле размыкается и нелинейный блок вводится в орган рравнения, изменяя соотношение сравниваемых величин, после чего гра :Ничная линия срабатывания реле пре.образуется в окружность, концентри.Чески расположенную относительно Первоначальной, охватывающую начало

координат комплексной плоскости (xaрактеристика 15 на фиг.2).

В этом лслучае на выходе реле сопротивления существует сигнал на отключение в течение всего времени, пока вектор полного сойротцвления находится внутри области, ограниченной окружностью 15. При трехфазном коротком замыкании в месте установки реле сопротивления, реле обеспечивает надежную фиксацию короткого замыкания и выдает сигнал на отключение в течение всего времени существования короткого замыкания даже при кратковременном срабатывании выходного реле.

Блок нелинейности вводится в орган сравнения после срабатывания выходного реле, поэтому реле сопротивления обеспечивает четкую направлен ность и замер заданного сопротивления. Кроме того, введение нелинейного блока в орган сравнения реле сопротивления обеспечивает надежную фиксацию короткого замыкания в месте установки реле во всем диапазоне токов. При этом обеспечиваются , практически равные установки пО сопротивлению срабатывания характеристик реле до и после введения блока нелинейности, что важно по условию отстройки реле от токов нагрузки в послеаварийных режимах.

Использование предлагаемого реле сопротивления позволяет исключить возможность отказа быстродействующих ступеней защиты при коротких замыканиях в месте установки защиты, что сокращает время воздействия аварийного режима на силовое оборудование. Вследствие этого значительно уменьшается ущерб, нанесенный аварийным режимом силовому оборудованию и увеличивается срок службы силового оборудования.

Формула изобретения 1, Направленное реле сопротивления, содерлсащее преобразователь напряжения, преобразователь тока н бло памяти, включенные на ток и напряжение сети и подключенные к органу .сравнения абсолютных значений двух величин на баланс напряжений, выполненному на выпрямительных мостах рабочей и тормозной цепи с вктдаченными на выводы мостов балластными резисторами, к выводам которых подключен фильтр и реагирующий орган, выхо которого подключен к выходному реле, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности и надежности действия при коротких замыканиях в месте установки реле, оно дополнительно снабжено нелинейным блоком, включенным последовательно с балластным.резистором тормозной цепи органа сравнения, при этом параллельно нелинейному блоку включен размыкающий контакт выходного реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Шнеерсон Э.М. Полупроводниковые реле сопротивления. М., Энер5 гия, 1$75, с. 34-37.