Трехфазное реле напряжения

 

ТРЕХФАЗНОЕ РЕЛЕ НАПРЖКЕ- ; 1ШЯ, содержащее два датчика линейных напряжений, фазоврап1атель, перемножитель и пороговый элемент, причем выход первого датчика линейного напряжения подключен к одному входу перемножителя через фазовращатель , а выход второго - к другому входу I перемножителя неп средственно, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в пего введены второй фазовращатель, второй перемножитель и вычитатель, при этом выход первого датчика подключен к одному входу второго перемножителя непосредственно, а выход второго датчика - к другому входу второго перемножителя.через второй фа (Л зовращатель, выходы перемножителей соединены с входами вычитателя, к выходу которого подключен пороговый элемент.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(50 Н 02 Н 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЭ >

В

1 .1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 36640!О/24-07 (22) 23.11.83 (46) 23,02.85. Бюл.Ф 7 (72) В.А.Ильин, В.И.Шевцов, Г.С.Нудельман и С.В.Кудряшов (71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова и Всесоюзный ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и техноло-. гический институт релестроения (53) 621.3)6.925(088,8) (56) 1. Алексеев В.С. и др. Реле защиты.M., "Энергия", 19?6, с.178180, 2. Jaumann R., Leibold Н. und

Modschadlo К. Statische Leistungs— .und Spannungsrelais. Siemens-Energietechnik, 3(1981), Heft 2, Bild 3. (54)(57) ТРЕХФАЗНОЕ РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее два датчика линейных напряжений, фазовращатель, перемножитель и пороговый элемент, причем выход первого датчика линейного напряжения подключен к одному входу перемножителя через фазовращатель, а выход второго — к другому входу перемножителя непосредственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены второй фазовращатель, второй перемножитель и вычитатель, при этой выход первого датчика подключен к одному входу второго перемножителя непосредственно, а выход втоВю рого датчика — к другому входу вто- Я рого перемножителя через второй фазовращатель, выходы перемножителей .соединены с входами вычитателя, к выходу которого подключен порогоМ% вый элемент.

1141495

Изобретение относится к электроI технике и предназначено для использования в системах комплексной эащиты автономных энергосистем.

Известно электромеханическое трехфазное реле напряжения, содержащее подвижную индукционную систему, снабженную двумя обмотками, включаемыми на линейные напряжения трехфазного переменного тока. Реле реагирует на уменьшение площади треугольника линейных напряжений (1), Недостатками данного реле явля;отся наличие подвижной механической системы, большие масса и габа.,риты, значительная материалоемкость, невысокая точность и вибростойкость. !

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является статическое трехфазное реле напряжения, содержащее два датчика напряжений, фазовращатель, перемножит;.э!! и пороговый элемент, причем выход первого датчика напряжения педкшочен к входу перемножителя чер::. фазовращатель, а выход второго к другому входу перемножителя неио редственно. В этом реле пз вы:,одпого сигнала перемпожителя с помощью фильтра выделяют рабочий сигнал, который поступает на вход порогового элемента, срабатывающего при заданном уровне рабочего сиг пала (21

Недостатком известного реле является то, что в переходных процессах из-за инерционности фильтра значение рабочего сигнала на его выходе пропорциональное текущему значению площади треугольника линейных напряжений, устанавливается с запаздыванием, что приводит к снижению точности реле и его быстродействия.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия трехфазного реле напряжения, реагирующего на уменьшение площади треугольника лииейных напряжений.

Цсэи достигается тем, что в реле введены второй фазовращатель, второй перемножитель и вычитатель, при этом выход первого датчика подключен к одйому входу второго перемножителя непосредственно, а выход второго датчика — к другому входу второго перемножителя через

55 С учетом соотношений Cos (90 — p )= о = Sin P u Cos (90 + р ) = — Sin P выходные сигналы перемножителей 3 и 4 можно представить в виде!

0 !

50 второй фаэовращатель, выходы перемножителей соединены с входами вычитателя, к выходу которого подключен пороговый элемент.

На фиг.! представлена функциональная схема трехфазного реле напряжения, на фиг.2 — векторная диаграмма, поясняющая его работу, на фиг.3 — пример выполнения принципиальной схемы.

Реле содержит датчики линейных напряжений, выполненные в виде трансформаторов 1 и 2, перемножители 3 и 4, фазовращатели 5 и 6, вычитатель 7, пороговый элемент 8. Выход датчика 1 подключен к входу перемножителя 3 через фазовращатель 5, а к входу перемножителя 4— негосредственно. Выход датчика 2 подключен к другому входу перемножителя 3 непосредственно, а к другому входу перемножителя 4 — через фазовращатель 6. Выходы перемножителей 3 и 4 соединены .с входами вычитателя 7, к выходу которого подключен пороговый элемент 8. фазовращатель 5 и 6 выполнены с уставкой, обеспечивающей изменение фазы напряжения выходного сигнала на о

-90 по отношению к фазе входного сигнала.

Реле работает следующим образом.

При подаче на входы датчиков 1 и 2 линейных напРЯжений Осб и U g на входы перемножителя 3 поступают сигналы с напряжениями

4 = 4в,.,и(ы1 Мм) (1j

05=К9 В 51и(оА+Чс 90 ) а на входы перемножителя 4 сигналы с напряжениями

0 =KV Sin gt+V мw (сь (2)

06- К9 б,„Ьм(ю1+9 ь-90 ) где К вЂ” коэффициент трансформации датчиков и 2, .

Y<< V<> — амплитудные значения линейных напряжений, Чэдьи Ч вЂ” фазы линейных напряжений, И вЂ” угловая частота переменного напряжения.

1141495

0g =K НА ЧС „„Ьвф-К ЧАВ „ЧС,„Софами+Ч дв+М -.9О)

2 Ф о и-- ч

U4= K VggmV<+ +ir}p-ê Мява свтсо (2ы(+Ч Ав4 св -ao ) где — угол между двумя вектора- в то время как опе ми треугольника линейных происходит практич напряжений (фиг. 1) . чем исключается пе

Вычитателем 7 осуществляется отсутствие которог ,выделеыие полезного рабочего сиг- ловышает точность нала и подавление гармонического быстродействие рел ,сигнала помехи Предлагаемая сх (1 О =2К Ч Ч Я У=1К Ь (<)

4 — площадь треугольника линейных напряжений.

Таким образом, при подведении к зажимам реле линейных напряжений трехфазного переменного тока, на вход порогового элемента 8 поступает рабочий сигнал, пропорциональный площади треугольника линейных напряжений. Пороговый элемент срабатывает в соответствии с заданной установкой. Рабочий сигнал, пропорциональный площади треугольника линейных напряжений, формируется окончательно на выходе вычитателя, а не с помощью низкочастотного фильтра. Операция фильтрации вносит ощутимую задержку в формирование точного значения рабочего сигнала, рация вычитания ески мгновенно, реходный режим, о значительно и увеличивает е. ема реле напряна обычных стандартных элементах -и практически не требует настройки. В качестве, основ- 5 ного функционального элемента реле (перемножителя1 может быть использован серийно выпускаемый отечественной промышленностью аналоговый перемножитель серии 525 ПС), а фа20 зовращатели на -90, вычитатель и о выходной пороговый элемент могут быть выполнены на однотипном операционном усилителе серии К553 УД2 (фиг.2) .

Предлагаемая схема трехфазного реле напряжения имеет высокие технические характеристики и технологична в изготовлении. Замена выпус-. каемого до сир пор электромеханиЗО ческого реле типа РНБ-231 предлагаемым статическим реле напряжения дает значительный экономический эффект.

1141495

ДЦИЯПН Заказ 508(41 Ти ar. 620 Подписпое

Фллнал ППП наталя, г.улгород, .ул.Проектная, я