Реле направления мощности Советский патент 1982 года по МПК H02H3/38 H01H83/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве реле направления мощности нулевой последовательности и других фильтровых направленных органов. Известны реле направления мощности построенные по способу сравнения времени совпадения знаков двух электрических величин с заданным временем 1 Недостатком данных реле является зависимость зоны работы от частоты. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является реле, содержащее блок совпадения положительных знаков двух величин, интегратор и реагирующий орган 2. Недостаток этого реле заключается в TCIM, что оно срабатывает от величин разной частоты, возникающих иногда на выходах фильтров симметрических составляющих. Например, может ока заться, что в напряжении, подаваемом на реле, преобладает первая гармоника, а в токе - третья. Или напряжение знакопеременное, а ток - апериодический. В таких случаях срабатыва ние реле является излишним. Все гар МОНИКИ, кроме основной, обычно относят к помехам. Поэтому отмеченный недостаток должен быть квалифицирован как низкая помехоустойчивость. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости реле направления мощности. Поставленная цель достигается тем что в реле направления мощности, содержащем последовательно включенные блок совпадения положительных знаков тока и напряжения, интегратор и реагирующий орган, дополнительно введены блок совпадения отрицательных знаков тока и напряжения, блок сброса интег ратора и счетчик на два импульса, с вход записи которого подключен к выходу блока совпадения положительных знаков тока и напряжения, вход установки нуля подключен к выходу блока совпадения отрицательных знаков тока и напряжения, а выход подключен к входу блока сброса интегратора. На фиг. 1 изображена функциональ- ная схема реле направления мощности; на фиг. 2 - .диаграммы сигналов при подаче на реле величин одной частоты разность фаз которых находится в Зоне срабатывания, на фиг. 3 диаграммы сигналов при подаче на реле величин первой и третьей гармоник-, на фиг. Адиаграммы сигналов при подаче на рел переменной и апериодической величин. Реле содержит блок 1 совпадения по лож-ительных знаков двух величин, кас кадно подключенные к нему интегратор 2 и реагирующий орган 3, блок совпадения отрицательных знаков двух величин счетчик 5 на два импульса и подключенный к его выходу блок b сброса интегратора. Входы записи и установки нуля счетчика 5 подключены соответственно к выходам блоков 1 и . Блок сброса интегратора конструктивно объединен с интегратором 2 и представляет собой управляемую цепь быстрого разряда накопительной емкости интегратора. Реагирующий орган 3 выполнен, например, в виде триггера Шмитта. Счетчик 5 срабатывает, если на его вход записи поступают один за другим два импульса и возвращается в исходное состояние при подаче импульса на вход установки нуля. Реле в различных режимах работает следующим образом. Если на входы реле поданы напряжение и ток основной частоты (фиг.2), то импульсы на выходах блока 1 совпадения положительных знаков и блока + совпадения отрицательных знаков Появляются попеременно. Первые каждый раз записывают в счетчик 3 единицу, а вторые вслед за этим устанавливают счетчик в нулевое состояние, т.е. сти рают записанную единицу. Выходной сиг нал счетчика 3 изменяет свой уровень с низкого на высокий только в том случае, если на вход записи счетчика поступает два или более импульса подряд, поэтому в рассматриваемом случае выходной сигнал счетчика не изменяется. Потенциал выхода интегратора 3 повышается с постоянной времениtj при действии выходного импульса блока 1 и понижается с постоянной времени 1р в остальное время. Рассматривается однополупериодная схема сравнения фаз, поэтому tp То . Если разность фаз напряжения и тока находится в рабочей зоне углов,то потенциал выхода интегратора 2 достигает порога срабатывания реагирующего органа 3, и реле срабатывает. Предполагается, что реагирующий орган 3 обладает гистерезисом, : предотвращающим вибрацию реле. Таким образом, если на реле поданы величины одной частоты, то счетчик 5 и блок 6 сброса интегратора не изменяют своего состояния и не влияют на работу реле. В случае, когда к реле подведены напряжение и ток разной частоты, например, напряжение основной частоты, а ток только третьей гармоники, причем фаза тока такова, что интервалы совпадения знаков величин составляют большую часть полупериода (фи-г. 3) реле не срабатывает. Это достигается тем, что блок 1 совпадения положительных знаков формир ует по два импульсе подряд на каждом полупериоде основной частоты. Эти импульсы вызывают срабатывание ; счетчика 5, а вместе с ним и блока 6 сброса интегратора. Последний за короткое время разряжает интегратор 2. Первый же импульс блока совпадения отрицательных знаков появляющийся на отрицательном полупериоде основной частоты, устанавливает счетчик 5 на нуль. Рассмотрим также случай, когда одна из величин содержит только апе- риодическую составляющую, притом положительного знака {фиг. ) . Блок 1 совпадения положительных знаков формирует в этом случае импульсы продолжисельностью в полпериода, а блок 4 совпадения отрицательных знаков своего состояния не меняет. Вследствие г этого, счетчик 5, сработав от второго импульса, поступившего на вход записи, не изменит в дальнейшем своего состояния, пока ток не станет знакопеременным. Счетчик 5 воздействует на блок 6, сброса интегратора, и последний блокирует интегратор 2, предотвращая ложное срабатывание реле. Технико-экономическая эффективность данного изобретения заключается в том, что оно уменьшает вероятность излишних срабатываний реле направления мощности, реагирующих на симметричные составляющие напряжения и тока, в большей степени, чем это может дать применение частотных фильтров. Реле вовсе не реагирует на величины разных частот, и в этом отношении превосходит даже индукционны реле направления мощности типа РБМ, выпускаемые промышленностью и отличающиеся в соответствии с принципом их действия высокой защищенностью от воздействия таких сигналов. .

Формула изобретения

Реле направления мощности, содер- 5 жащее последовательно включенные блок совпадения положительных знаков тока и напряжения интегратор и реагирующий орган, отли чающееся тем,

что, с целью повышения помехоустойчивости , в него дополнительно введены блок совпадения отрицательных знаков тока и напряжения, блок сброса иитег ратора и счетчик на два импульса, вход записи которого подключен к выходу блока совпадения положительных знаков тока и напряжения, вход установки нуля подключен к выходу блока совпадения отрицательных знаков тока и напряжения, а выход подключен ко входу блока сброса интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 146843, кл. 21 С 68/50, 19б2,

2.,Авторское свидетельство СССР N 729724, кл. Н 02 И 3/40, 1980.

(/

1(/