Устройство для формирования тока проверки релейной защиты

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОКА ПРОВЕРКИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАШИТЫ, содеркашее блок формиро вания первичного тока с помощью подсоединенной к его выходу через ключи о&моткой реле, отличающееся тем, что, с целью упрощении, повыщения надежности и точности, к выхвйу блока формирования первичного тока поцсоепинены последовательно соединенные t fooсель и ключ, последовательно с обмоткой реле включен резистор, к которому подключен интегратор, к выходу интегр «| тора подсоединен первый вход элемента сравнения, к второму входу которого подсоединен источник опорного напря ке- . иия, выкод . элемента сравнения соединен с управляющим входом ключа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН!!9! !!!!

ЭсЮ Н 01 Н 69/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3306238/24-07 (22) 24.06.81 (46).23.04.83. Бюп. Ж 15 (72) Г. В. Бердов и М. M. Серецин (71) южное отделение ордена Октябрьской Революции всесоюзного госуцарсг венного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических .

-сетей Энергосетьпроекг" (53) 621 316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 474073, кл. Н 02 Н 11/00, 1971

2. Кужеков C. Л., Гемсг В. К. и цр.

О способах воспроизведения первичных

ftpoaeccos для испытания усгройсгв релей» ной защиты.- Изв. ВУЗов. электромеханика, 1978, l4 9, рис. 1.

3. Авторское свидетельство СССР

:М 477483, кл. Н 01 H.69/01, 1972. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОР

МИРОВАНИЯ ТОКА ПРОВЕРКИ РЕДЕЙ

НОЙ ЗАШИТЫ, соцержашее блок формирования первичного тока с помошью поцсо» единенной к его выходу через ключи обмоткой реле, огличаюшееся тем, что, с целью упрошени», повышения надежности и точности, к выхдйу блока формирования первичного гока поасееди иены последовательно соециненные inc сель и ключ, последовательно с обью кой реле включен резистор, к которому подключен интегратор, к выходу ингегра тора подсоединен первый вход элемента сравнения, к второму входу которого подсоединен источник опорного напряже- . Я ния, BbIKQQ, элемента сравнения соединен с управляюшим входом ключа.

101 4061

2, Устройство по и. 1, î r л и ч а ю слецовагельно соединенные погенциометр ш е е с я тем, что резистор соецинен с и резистор, а цругая - последовательно вхоцом интегратора через цве параллель- соециненные потенпиометр и конценные цепи, оцна иэ которых соцеркит по сатор, Изобретение относится к электротех= нике, а именно к способам испытаний устройств релейной зашиты с целью определения и проверки их характеристик сра батывания. 5

Известно устройство цля. формирования токов цля испытания реле защиты иэ от« цельных составляющих, например апериодической и периодической составляющей, «оторые характеризуют перехоцнь и режим to

I короткого замыкания (к.з.) элементов электрической системы ?13 .

Оцнако известное устройство не поз вопяег получить ток, характерный цля режима насыщения магнитопровоца транс 15

Форматора тока (ТТ), при котором кроме апериоцической составляющей и первой гармоники во вторичном токе ТТ могут содержаться гармоники более высокого поряцка. 20

Известно также устройство, в котором формируют первичный ток к.з,с. апериоцической составляющей и поцают его в первичную обмотку физической модели ТТ (2).

В этом случае значение и форма вто ричного тока ТТ могут регулироваться в довольно узком циапаэоне, опрецеляемом параметрами физической модели ТТ, нагрузкой его вторичной обмотки, номинальным током реле, подвергаемого испытаниям.

Расширение диапазона значений и формы вторичного тока ТТ возможно только путем использования физических моц м лей ТТ с различными параметрами. Это требует разработки всякий раз новой физической моцели ТТ с опрецеленными параметрами, применимой цля испытаний реле при конкретных характеристиках за40 .даваемого в нем гока, что существенно усложняет практическую реализацию это

ro устройства, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 45 цля испытания быстродействующих реле фащиты, соцеркашее формирователи пеI рехоцного тока, выполненные из формиро.вателей апериоцической и гармонических составляющих, на выхоц которых включен сумматор и мощный выходной усилитель, при этом формирователи гармонических составляющих выполнены в виде послецовательно соединенных преобразователей частоты, фазосцвигающих блоков и фазовыключателей апериоцической и гармонических составляющих, на выход которых включены сумматор и мощный выходной усилитель, при этом формирователи гармонических составляющих выполнены в вице послецовательно соединенных преобразователей частоты, фазосцвигающих блоков и.фаэовыключателей, à cyMMarop выполнен с использованием датчиков

ЭДС Холла, нахоцяшихся в магнитном поле цросселей.

Параметры отцельных гармонических составляющих опрецеляют путем прецварительного расчета на математи.iic,".oé моцели или по осциллограмме, полученной при натурных экспериментах (3) .

Нецосгатком данного устройства является сложность реализации, выражающаяся в значительных затратах времени, поскольку цля каждого расчетного сочетания параметров, х@ра«теризующих процессы в цепях ТТ, необхоцимо проиэвоцигь анализ кривой вторичного тока ТТ с целью определения параметров ряца гармонических ,составляющих (амплигуцы кажцой гармоники и ее начальной фазы).

I Целью изобретения является упрощение, повышение надежности и точности воспроизвецения вторичного гока трансформатора тока цля испытания реле зашиты. для цостижения указанной цели в уст.ройстве цля формирования тока проверки релейной зашиты, соцержашем блок формирования первичного тока с поцсоециненной к его выхоцу через ключи обмоткой ! реле, K выхоцу блока формирования пер.вичного тока поцсоецинены послецова3 101 тельно соединенные цроссель и ключ, последовательно с обмоткой реле включен резистор, к которому подключен интеграгор, к выходу. интегратора подсоединен первый вход элемента сравнения, к агорому входу которого поцсоединен истомник опорного напряжения, выхоц элемента сравнения соецинен с управляющим входом ключа. При этом резистор соецинен с входом интегратора через две папараллельные цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные потенциометр и резистор, а другая - последовательно соединенные потенциометр и конденсатор.

На фиг. 1 привецена функциональная схема устройства для формирования тока проверки релейной зашиты; на фиг. 2 -осциллограммы работы предлагаемого устройства, Устройство coneðæèò узел формирования первичного гока 1 трансформатора тока для проверки релейной защиты, ключ 2, имеющий два состояния: замкнутое и разомкнутое, линейный цроссель 3 с изменяемой индуктивностью, блок определения моментов 4 насыщения .Ь и выхода из насыщения ф магнитопровоца трансформатора тока, состоящий из интет ратора б, на вход которого поцключены две параллельные цепи иэ потенциомет ров 6 и 7, резистора 8 и конденсатора 9, к выхоцу интегратора присоединен элемент сравйения 10 на второй вход ко горого подано опорное напряжение от источника этого напряжения 11. Последовательно с обмоткой проверяемого ре ле 12 включен резистор 13.

Таким образом, сущность процессов, происходящих в устройстве формирования тока проверки защиты, заключается в том, что в качестве составляющих, иэ которых формируется вторичный ток ТТ, используется первичный ток и ток намаг ничивания ТТ. При этот моменты начала и окончания формирования тока намагничивания ТТ - это моменты перехоца значения потокосцепления ТТ через значение потохосцепления насыщения того же ТТ из области меньших значений в область . больших значений и наоборот, что соответствует моментам насыщения магнито. провода,ТТ (4q) или выхода из насы щенного состояния (4 g).

При шунтировании в моменты времени 4 или цешунтировании в моменты вре. . мени 4 линейным дросселем токовой цепи реле имеет место процесс, аналогичный

4061 4 процессу в схеме замещения ТТ с нелинейной ветвью намагничивания.

Ток в индуктивности ь, возникающий после шунтирования токовой цепи реле, соответствующий току намагничивания ТТ, замыкается через токовую цепь реле и складывается в этой цепи с первичным током

Первичный ток, генерируемый бло- ó ком 1 (фиг. 1), можно сформировать с помощью любой нз известных схем формирования токов.

В качестве ключа могут быть применены тиристоры. Причем должны использоваться цва тифйстора, включенных параллельно и разнополярно, посйЬльку потокосцепление, а также ток намагничивания могут иметь различную полярность. При использовании тиристоров необхоцимо определить только момент насыщения сердечника с, и нет необхоцимости опрецелять момент выхода магнитопрово да иэ насыщенного состояния, посколь ку тиристоры будут закрываться в момент цостижения значения тока, имитирующего ток намагничивания, нулевого значения (когда Ч уменьшается до значения ).

В качестве блока 4 в устройстве мо жет быть применен интегратор с изменяе;® мыми параметрами входных цецей a aens обратной связи, Осуществлять изменение формы вторичного гока можно путем изменения индуктивности цросселя 3, имитирующего ветвь намагничивания схемы замещения ТТ.

В предельном случае при 4 0 (фиг. 26) устройство позволяет формировать вторнч ный ток ТТ, имеющего прямоугольную характеристику намагничивания. При 4 1 О (фиг. 2 ) могут быть получены формы

40 тока, соответствующие режиму насьпце. ния ТТ различных типов, отличающихся

Конструктивными параметрами (размера ми магнитопровоаа, числом витков).

Первичный ток „, протекающий в реле

43 до момента шунтирования цепи реле, мо жет сниматься, например, с шунта 13, включенного последовательно с реле.

Напряжение, снимаемое с шунта и про порциональное току 4 (ц «рК,„,) пода ,I ется на вхоцы интегратора, собранноГО на операционном усилителе 5. Первый вход, содержащии потенциометр 6 и ре эистор 8, обеспечивает расчет состав ляюших потокосцепления, обусловленных активным сопротивлением цепи нагрузки и обмотки моделируемого потенциометра 7 и емкостью 9, а также обеспечивает расчет составляющих потокосцепления, 5 10140 обусловленных индуктивностью вторичной, обмотки и нагрузки. На выходе интегратора задается начальное значение потоко сцепления фэ. Результирующее потокосцепление S

Ь, t ,=4,+Чй.11 В+Ь,(4 -< о окаэываегея пропорциональным напряжеййю

sa выходе интегратора, причем коэффици ент пропорциональности определяегсяпри йитыми значениями масштабов всех вели.чин и значениями коэффициенга Рц, связы ваюшего значения напряжения на щунте и тока 4, протекающего по этому шунгу.

1 !

Блок определения моментов насьпцения магнитопровода моделируемого ТТ,представ ляег.собой, например, компаратор, в кот6- . ром производится сравнивание текущего значения погокосцепления ф, получаемо го в anne напряжения на выходе ингегра тора, с пороговым значением напряжения, 1

Ю пропорциональным значению потокосцеплния насыщения.

В соогвегсгвиис фиг. 1 блок опре

2S делвния моментов насыщения и выхода иэ насыщения магнитопровода TT включается

fa цепи нагрузки, поскольку потокосцепление зависит от первичного тока только до моменга насыщения магнитопровода, а после насыщения погокосцепление за висит or вторичного тока.

Срабатывание порогового блока (компаратора) производится по факту превы

61 d щения погокосцеплением вторичной обмот ки ТТ значения потокосцепления насьппения.

Осцилаограммы, приведенные на фиг. 2, указывают только на соогнопвние значений и формы первичного и вторичного токов.

Таким образом, в блоке 4 производится расчет текущего значения погоко сцепления Ю и сравнение et o со значением потокосцепления насыщения IP>, и только по факту Цр производится подключение или огключение цепи, имитирующей ветвь намагничивания трансформатора гока, к аэпи нагрузки.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого усгройсгва по сравнению с извесгными, определяется упрощением и расширением диапазона значений и формы тока в реле зашиты при их испыга виях с целью определения характеристик срабатывания. В резульгаге, при испопь

«зовании изобретения могут быть получены более точные характеристики релейных устройств, что- обеспечит повышение эффективности их функционирования с выбранны,ми в результате экспериментальных иссле)дований параметрами срабатывания.

Устройство позволяет также повысить эффективность процесса выбора оптимальных параметров релейных устройств при их разработке, если эти устройства должны правильно фуйкционировать в условиях на- . сыщения защитных ТТ, Составитель В. Зимаков

Редактор В. Данко Техред A.Ач Корректор М. Демчик

Заказ 3030/63 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Фйлиал ППП "Лагенг", г. Ужгород,ул. Проектная, 4