Полупроводниковое реле постоянного тока с регулируемым коэффициентом возврата

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА С РЕГУЛИРУЕМЫМ КОЭФФИЦИЕ НТОМ ВОЗ ВРАТА, содержащее входной .узел, двухкаскадный транзисторный усилитель постоянного тока, исполнительный орган, выводы для подключения источника питания, причем Первый выход входного узла соединен с первым выводом для подключения источника питания, второй выход входного узла соединен с входом усилите .ля постоянного тока, коллектор выходного транзистора которого через исполнительный орган соединен с вторым выводом для подключения источника питания, коллектор входного транзисb fcte ,.;.jrh;.A. тора усилителя постоянного тока через резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания , эмиттеры транзисторов усилителя постоянного тока соединены с первым выводом для подключения источника питания, отличаюцеес я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в него введен коммутатор на двух транзисторах , двух постоянных и двух переменных резисторах, причем база первого транзистора коммутатора соединена с коллектором выходного транзистора усилителя постоянного тока, база второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного g транзистора усилителя постоянного тока, коллектор каждого транзистора ГЛ коммутатора через постоянный резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, а эмиттер каждого транзистора комму- 2 татора через переменный резистор со-.. единен с вторым выходом входного ;узла.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D Н 01 Н 47 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ц (21) 3523913/24-07 (22) 20.12 .82 (46) 07.06.84. Вюл. Р 21 (72) Л.И.Кориненко (53) 621. 318. 56 (088. 8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР .Р 425233, кл. H 01 Н 47/00, 1972.

2. Реле РТЗ-50. Техническое описа ние . (54) (57) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ ПОCT0HHHOFО ТОКА С РЕГУЛИРУЕИЫИ КОЭФФИЦИЕНТОМ ВОЗВРАТА, содержащее входной. узел, двухкаскадный транзисторный усилитель постоянного тока, исполнительный орган, выводы для подключения источника питания, причем первый выход входного узла соединен с первым выводом для подключения источника питания,.второй выход вход ного узла соединен с входом усилите.ля постоянного тока, коллектор выходного транзистора которого через исполнительный орган соединен с вторым выводом для подключения источника питания, коллектор входного транзистора усилителя постоянного тока через резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, эмиттеры транзисторов усилителя постоянного тока соединены с первым выводом для подключения источника питания, о т л и ч а ю щ е ес я . тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей, в него введен коммутатор на двух транзисторах, двух постоянных и двух пе- ременных резисторах, причем база первого транзистора коммутатора соедине на с коллектором выходного транзистора усилителя постоянного тока, ба.за второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного 3 транзистора усилителя постоянного тока, коллектор каждого транзистора коммутатора через постоянный резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, а змиттер каждого транзистора коммутатора через переменный резистор со-. единен с вторым выходом входного ,узла.

1096712

Изобретение относится к автоматике и может бь.ть использовано в различных системах автоматического регулирования и управления, в частности в системах электроснабжения при регулировании мощности двухтрансформаторных подстанций для автоматического отключения ненагруженных àïïàратов (трансформаторов или генераторов) и автоматическом включении резервных аппаратов при возрастании тока нагрузки.

Известно полупроводниковое реле постоянного тока, содержащее дифференциальный усилитель постоянного тока на транзисторах, к одному из 1S входов которого подключен резисторный делитель напряжения, а к другому — источник опорного напряжения, кроме того, к коллектору каждого транзистора дифференциального усили- 2О теля подключены одноименные электроды полупроводниковых стабилитронов, другие электроды которых объединены и соединены с управляющим электродом тиристора, катод которого соединен 25 с общей шиной, а анод - с обмоткой исполнительного реле, другой конец которой подсоединен к положительному полюсу источника питания.

Данное реле постоянного тока пред- ЗО назначено для контроля верхнего и нижнего пределов напряжения и позволяет регулировать в некоторых пределах коэффициент возврата 1) .

Однако это реле не позволяет регулировать раздельно ток включения и ток отключения. Действительно, при изменении одного иэ сопротивлений сбалансированного моста изменяется чувствительность реле, а коэффициент возврата практически остается неизменным, так как установка тока включения влечет за собой изменение тока отключения реле.

Все это не позволяет использо- 4S вать данное реле в системах автоматического регулирования мощности двухтрансформаторных подстанций, Наиболее близким к предлагаемому по общности структурных признаков является реле токовой защиты РТЗ-50 (серийно выпускаемое), содержащее входное устройство, блок питания, усилитель постоянного тока на транзисторах, исполнительный орган и регулировочный резистор, служащий для установки тока срабатывания f2) . реле РТЗ-50 предназначено для защиты от замыкания на землю и не позволяет регулировать ток отпускания, 60 т.е. коэффициент возврата реле не изменяется. Это не позволяет использовать известное реле для автоматического поддержания оптимальной нагрузки системы электроснабжения.

В настоящее время для поддержания оптимальной нагрузки системы электроснабжения создаются сложные ступенчатые схемы с множеством реле, так как коэффициент возврата известных реле лежит в пределах 0,8-.0,9.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковое реле постоянного тока, содержащее входной узел, двухкаскадный транзисторный усилитель постоянного тока, исполнительный орган, выводы для подключения источника питания, причем первый выход входного узла соединен с первым выводом для подключения источника питания, второй выход входного узла соединен с входом усилителя.постоянного тока, коллектор выходного транзистора которого через исполнительный орган соединен с вторым выводом для подключения источника питания, коллектор входного транзистора усилителя постоянного тока через резистор соедин н с третьим выводом для подключения источника питания, эмиттеры транзисторов усилителя постоянного тоВ;а соединены с первым выводом для подключения источ ника питания, введен коммутатор на двух транзисторах двух постоянных и двух переменных резисторах, причем база первого транзистора коммутатора соединена с коллектором выходного транзистора уси лителя постоянного тока, база второго транзистора коммутатора подключена к коллектору входного транзистора усилителя постоянного тока, коллектор каждого транзистора коммутатора через постоянный резистор соединен с третьим выводом для подключения источника питания, а эмиттер каждого транзистора коммутатора через переменный резистор соединен с вторым выходом входного узла.

На фиг.1 дана схема предлагаемого реле; на фиг.2 — схема автоматического регулирования мощности двухтрансформаторных подстанций.

Реле содержит входной узел 1, состоящий из трансформатора тока и выпрямителя с емкостным фильтром, блок

2 питания, коммутатор 3, содержащий транзисторы 4 и 5 и резисторы 6 — 11; усилитель 12 постоянного тока, содержащий резисторы 13 — 15, транзисторы

16 и 17,.конденсатор 18 и стабили трон 19, исполнительный орган 20, Входное устройство 1 через выпря-митель и емкостный фильтр подключено к переходу база-эмиттер транзистора

16, в цепь коллектора которого включена база транзистора 17, а в цепь коллектора .транзистора 17 — исполнио тельный орган 20. Для более четкого

1096712 срабатывания исполнительного органа в цепь эмиттера транзистора 17 включен стабилитрон 19. База транзистора 16 подключена к отрицательному полюсу источника питания через сопротивление 15 и транзисторы коммутатора 4 и 5. В цепь эмиттеров транзисторов коммутатора 4 и 5 включены регулировочные резисторы 7 и 9. Указанные элементы подключены к блоку

2 питания.

Реле работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии сигнала на входе транзисторы

4 и 16 открыты, а транзисторы 5 и

17 закрыты, исполнительный орган 20 отключен. Чувствительность (ток включения) регулируется резистором

7. Резистор 9 в этом случае не оказы вает влияния на схему, так как он отделен от источника закрытым транзистором 5.

При повышении тока нагрузки выше установленного .значения к базе транзистора. 16 прикладывается положитель ный потенциал и закрывает его. Транзисторы 5 и 17 открываются, исполни тельный орган 20 включается и тран-. зистор 4 закрывается. Теперь ток исполнительного органа 20 зависит толь ко от величины резистора 9 так какрезисто 7 отключен закрытым.транзис тором 4 и может регулироваться в широких пределах.

Чтобы схема не реагировала на кратковременные скачки тока, в схе-: .ме предусмотрен конденсатор 18, от величины которого зависит выдержка ,времени на включение исполнительного органа 20, При уменьшении величины контролируемого тока меньше заданного значения происходит включение транзисто» ров 4 и 16. При этом транзисторы 5 и 17 закрываются и исполнительный орган 20 отключается, Таким образом, минимальный контролируемый ток, при котором происхо дит отключение исполнительного органа 20, задается с помощью резистора

9 а максимальный контролируемый ток

I при котором срабатывает исполнительный орган 20, задается резистором 7.

Указанное реле для регулирования мощности двухтрансформаторных подстанций (фиг.2) используется следующим образом.

Схема содержит распределительное устройство 21, от которого через выключатели 22 и 23 запитаны трансформаторы 24 и 25 трансформаторной подстанции 26. Секционный автомат 27

5 включен. На питающей станции 21 че. рез трансформаторы 28 и, 29 тока включено предлагаемое реле 30 тока, исполнительные контакты которого через ключ 31 выбора работающего трансфор10 -матора включены в цепь катушек включения и отключения выключателей 22 и 23 °

Схема работает следующим образом. 5 Дается. нагрузка более 105t на один трансформатор, выключатели 22 и 23 включены, в работе находятся оба трансформатора, При снижении нагрузки до 100Ъ на трансформатор отпадает реле 30 тока и отключает один из выключателей 22 или 23 ° Отключив- шийся выключатель своими контактами отключает один из автоматов 32 или . 33. Таким образом трансформатор отключается, а оставшийся в работе принимает на себя всю нагрузку.

При повышении нагрузки свыше 105Ъ номинальной включается реле 30, выключатель 22 или 23, а затем автомат

32 или 33. В работе находятся оба трансформатора.

По сравнению с известным предлагаемое реле позволяет раздельно задавать ток срабатывания и отпускания исполнительного реле. При этом срабатывание и отпускание исполнительного реле происходит при изменении тока нагрузки в системах электроснабжения в пределах 0,1-1,4 от нормального тока.

40 Предлагаемое устройство может быть использовано в системах электроснабжения для автоматического отключения недостаточно нагруженных трансформаторов или генераторов. и авто45 матического включения резервных аппаратов при возрастании тока нагрузки.

Использование изобретения в указан- ных системах позволит сэкономить

Ф значительное количество электроэнергии за счет исключения потерь электроэнергии в недогруженном трансформаторе (потерь на намагничивание или .потерь холостого хода, или нагрузочных потерь) .

1096712

1096712

Составитель А. Каретников

Редактор Н. Лазаренко Техред A.Áàáèíåö Корректор. A.Çèìoêoñoâ

Эаказ 3835/40 Тираж б83 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4