Реле сопротивления

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите . Цель изобретения - исключение влияния на работу реле несинусоидального тока и напряжения. При появлении сигналов на выходе управляемых интеграторов 4 и 7 они подаются на. входы порогового элемента сравнения 23, где они сравниваются меязду собой в течение определенного време1Ш и если амплитуда первого сигнала, (величина А) больше амплитуды второго сигнала (величина А;), то срабатывает пороговый элемент сравнения 23 .который воздействует на исполнительный орган 24,вызьгаая отключение фидера. Если уравнение А, А, не выполняется , пороговый элемент 23 не срабатывает . Таким образом, при выборе соответствующей длительности интегрирования исключается влияние тех или иных гармоник в токе или в напряжении , клн в том и другом. 3 ил. i (Л to к 00 Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1277286 (59 4 Н 02 Н 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТКНия

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3798681/24-07

-(22) 03.08,84 (46) 15.!2.86. Бюл. 11 46 (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В. Н. Пупынин и 10. Н. Березуцкий (53) 621-316.925(088.8) (56) Шнеерсон Э. М. Полупроводниковые реле сопротивления. М.: Энергия, 1975, с. 143.

Авторское свидетельство. СССР

У 1152062, кл. Н 02 H 3/40, 1985. (54) РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к. релейной защите. Цель изобретения — исключение влияния на работу реле несинусоидального тока и напряжения. При появлении сигналов на выходе управляемых интеграторов А и 7 они подаются на входы порогового элемента сравнения

23, где они сравниваются между собой в течение определенного времени и если амплитуда первого сигнала. (величина А ) больше амплитуды второго сигнала (величина А ), то срабатывает пороговый элемент сравнения

23, который воздействует на исполнительный орган 24,вызывая отключение фидера.

Если уравнение А ) А, не выполняется, пороговый элемент 23 не срабатывает. Таким образом, при выборе соответствующей длительности интегрирования исключается влияние тех или иных гармоник в токе или в напряжении, или в том и другом, 3 ил.

12772

Изобретение относится к электротехнике и может быть использо;вано при разработке устройств релейной защиты от токов короткого замыкания.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности защиты путем снижения влияния на работу реле несинусоидальности тока и напряжения.

На фиг. 1 изображена функциональ!

О ная схема реле; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 — характеристики срабатывания реле в комплексной плоскости сопротивления, 15

Реле содержит промежуточные трансформаторы тока 1 и напряжения 2, регулировочный потенциометр 3, подключенный к одному выводу вторичной обмотки трансформатора 1 тока, вновь введенный управляемый интегратор 4 с первым ключом 5, к входу которого через первый резистор б подключен регулировочный вывод поте циометра 3, управляемый интегратор 7 с вторым ключом 8, к входу которого через второй резистор 9 подключен один вывод вторичной обмотки трансформатора 2 напряжения, другой вывод которой под30 ключен к другому входному выводу управляемого интегратора 7, третий резистор 10, подключенный одним выводом к другому выводу вторичной обмотки . промежуточного трансформатора 1 тока, а другим выводом — к другому выводу 35 потенциометра 3 и к входу порогового элемента 11, первый 12, второй 13 третий 14 четвертый 15, пятый 16 и шестой 17 элементы формирования импульсов заданной продолжительности, инвертор 18, подключенный входом к выходу порогового элемента 11, к которому подключены также входы первого

12 и четвертого 15 элементов формирования импульсов заданной продол- 45 жительности, первый элемент ИЛИ 19, к входам которого подключены выходы первого 12 и второго 13 элементов фбрмирования заданной продолжительности, второй элемент ИЛИ 20, к входам которого подключены выходы четвертого 15 и пятого 16 элементов формирования импульсов заданной продолжительности, вход последнего из кото- рых подключен к выходу инвертора 18, 5> к которому подключен также вход вто рого элемента 13 формирования импульсов заданной продолжительнОсти, тре86

2 тий 21 и четвертый 22 ключи, управляющие входы которых подключены к выходу третьего элемента 14 формирования импульсов заданной продолжительности, подкл|оченного входом к выходу первого элемента ИЛИ 19, элемент 23 сравнения, подключенный входами через ключи 21 и 22 к выходам управляемых интеграторов 7 и 4, управляющие входы которых подключены к выходу шестого элемента 17 формирования импульсов заданной продолжительности; подключенного входом к выходу третьего элемента 14 формирования импульсов заданной продолжительности, и исполнительный орган 24, подключенный входом к выходу элемента 23 сравнения, Устройство работает следующим образом.

При изменении тока фидера тяговой сети пропорционально изменяется также и ток во вторичной обмотке промежуточного трансформатора 1 тока. Этот ток вызывает изменение падения напряжения на регулировочном потенциометре 3, сигнал с которого через резистор б и ключ 5 поступает на вход управляемого интегратора 4 (сигнал 25> фиг. 2). Одновременно изменяется контролируемое напряжение, которое подается на промежуточный трансформатор 2 напряжения и через резистор

9 и ключ 8 — на вход управляемого интегратора 7 (сигнал 26). В течение времени, соответствующего положительной полуволне тока, на выходе порогового элемента ll присутствует сигнал

27 высокого уровня, в то же время на выходе инвертора 18 — сигнал 28 низкого уровня. При изменении полярности полуволны тока сигнал 27 имеет низкий уровень, а сигнал 28 — соответственно высокий, На фронтах сигнала 27, совпадающих с моментом перехода положительной полуволны тока через нуль, срабатывают элементы 15 и 12 формирования. На выходе элемента 15 присутствует сигнал29 высокого уровня продолжительностью t,, определяющий начало.и окончание интегрирования сигнала 26 в течение положительной полуволны тока. На выходе элемента

12 формирования присутствует сигнал высокого уровня 30 продолжительностью определяющий начало и окончание интегрирования сигнала 25 в течение положительной полуволны тока.

1277286

На фронтах сигнала 28, совпадающих с моментом первого перехода отрицательной полуволны тока через нуль, срабатывают элементы 16 и 13 формирования. На выходе элемента 16 формировайия присутствует сигнал 31 высокого уровня продолжительностью определяющий начало и окончание ийтегрирования сигнала 26 в течение отрицательной полуволны тока. На выходе элемента 13 сигнал 32 высокого уровня продолжительностью t, определяющий начало и окончание интегрирования сигнала 25 в течение отрицательной полуволны тока.

Сигналы 29 и 31 суммирует элемент

ИЛИ 20, а сигналы 30 и 32 — элемент

ИЛИ 19.

Сигнал 33 с выхода элемента ИЛИ

20, определяющий начало и окончание интегрирования сигнала 26 в течение периода кривой тока, поступает на ключ 8 управляемого интегратора 7.

На передних фронтах сигнала 33 ключ

8 замыкается и начинается заряд кон- 5 денсатора. После окончания времени — = 2 ьС заканчивается заряд

3 2 конденсатора в интеграторе 7.

Сигнал 34 с выхода элемента ИЛИ 19, определяющий начало и окончание интегрирования сигнала 25 в течение периода кривой тока, поступает на. ключ 5 управляемого интегратора 4, На передних фронтах сигнала 34 ключ

5 замыкается и начинается заряд кон- 35 денсатора. После окончания времени

= t = 2 Ь С заканчивается заряд

4 1 конденсатора в интеграторе 4.

На задних фронтах сигнала 34 срабатывает элемент 14 формирования и сигнал 35 высокого уровня продолжительностью t g с его выхода поступает на вход элемента 17 формирования и на ключи 21 и 22. Ключи 21 и 22 замыкаются, соединяя выходы управляемых интеграторов 4 и 7 с соответствующими входами элемента сравнения 23 на время t > сравнения сформированных величин Л, и Л .

На задних фронтах сигнала 35 срабатывает элемент 17 формирования и его сигнал 36 высокого уровня продолжительностью 1 поступает на управляющие входы управляемых интеграторов 4 и 7, после чего начинается разряд конденсаторов, тем самым задаются нулевые начальные условия.

На выходе управляемого интегратора 7 сигнал 37, а на выходе управляемого интегратора 4 — сигнал 38, эти сигналы подаются на входы элемента

23 сравнения, где они сравнива!отся между собой в течение времени t, и

Э если амплитуда сигнала 38 в течение времени сравнения (величина А ) ока2 . зывается больше амплитуды сигнала 37 (величина А ), то срабатывает элемент ! Э сравнения, что соответствует сигналу

39 высокого уровня на его выходе, который воздействует на исполнитель .ый орган 24, вызывая отключение фидера.

Если условие Л > А не выполняет-! ся, то элемент 23 не срабатывает и на его выходе — сигнал низкого уровня н устройство не дает сигнал на отключение фидера.

Выполнение условия срабатывания элемента 23 сравнения (Л > А,) в общем случае определяется значениями площадей — площади, ограниченной отрезком оси времени, и сигналом 25 в полосе + Ь1„ относительно момента Т/4 дБ,) и сигналом 26 в полосе + Ь 1 относительно момента t и соответствующим ей отрезком на оси времени — Ь S (фиг. 2).

Граничная линия характеристики срабатывания реле определяется при условии, .что эти величины равны между собой, т.е. А, = А, следовательдУ но, получаем

Т(4+ t

Ч +д $

К I Sin &t. cd = К У Яхп(! 1+ Ч )М, Р

Т/q-д f Тй+ at Ч -at

1 (1

2 где ) — первый интеграл. — площадь.

Ttq .., ограниченная сигналом 25 в полосе

+ at,, а второй — сигналом 26 в по-: лосе + ьС

К„ — коэффициент пропорциональности для напряжения;

К„,=1/В С;

К вЂ” коэффициент пропорциональх ности для тока

К. — 1/Л С; — угловая частота;

t — время; ч — угол между контролируемыми током и напряжением.

Решение этого уравнения имеет вид

Е с Sisal(v+%) S 12772 где Z - сопротивление срабатывас ния реле, 2 - минимальное значение сос,;„ противления срабатывания реле; 5 V — дополнительный угол„ пропорциональный отрезку времени t, определяющий наклон характеристики срабатывания относительно 10 действительной оси комп.-. лексной плоскости.

Полученному уравнению соответствуют граничнйе линии блокировочных характеристик срабатывания (фиг. 3). 15

1, Выбирая величину t, а значит величину, можно произвольно менять вид блокировочной характеристики.

Реле синусного типа реализуется при

Ч О (фиг. За), косинусного — при 20

Ч /2 (фиг. Зб) и смешанного— при 9 < П/2 (фиг. Зв). Необходимую уставку реле сопротивления можно получить при любой. длительности интегрирования, Следовательно, при выборе соответствующей длительности интегрирования можно исключить влияние тех или иных гармоник в токе или в напряжении, или в том и другом. Поэтому выбирая, например, длительность M интегрирования равной или кратной периоду третьей гармоники, имеющей наибольшую амплитуду, исключается влияние на форму характеристики срабатывания этой гармоники, а также крат- 35 ных ей гармоник, обеспечивая в то же время возможность регулировки уставки реле сопротивления как по углу наклона к действительной оси комплексной плоскости, так и по активному со-40 противлению. При этом обеспечивается возможность осуществления раздельной, взаимно независимой регулировки уставки.

Формула изобретения

Реле сопротивления, содержащее промежуточный трансформатор тока, один вывод вторичной обмотки которо- 50

ro подключен к одному выводу потенциометра, регулировочный вывод которого подключен к одному выводу первого резистора, промежуточный трансформатор напряжения, один вывод вторич- 55 ной обмотки которого подключен Ю одному выводу второго резистора,, а другой вывод вторичной обмотки подключен

86 ь к одному входному выводу управляемого интегратора, третий резистор, пороговый элемент, выход которого подключен к входу инвертора, а также к входу первого элемента формирования импульсов заданной продолжительности, подключенного выходом к одному входу первого элемента ИЛИ, к другому входу которого подключен выход второго элемента формирования импульсов заданной продолжительности, подключенного входом к выходу инвертора, третий элемент формирования импульсов заданной продолжительности, подключенный входом к выходу первого элемента ИЛИ, второй элемент ИЛИ и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности защиты путем снижения влияния на работу реле несинусоидальности тока и напряжения, в него дополнительно введены управляемый интегратор, четыре ключа, три элемента формирования импульсов заданной продолжительности и элемент сравнения, гри этом другой вывод первого резистора через первый ключ подключен к одному входному выводу вновь введенного управляемого интегратора, другой вывод второго резистора подключен через второй ключ к другому входному выводу управляемого интегратора, подключенного выходом через третий ключ к одному входу элемента сравнения, к другому входу которого через четвертый ключ подключен выход вновь введенного управляемого интегратора, подключенного другим входным выводом к другому выводу вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока и одному выводу третьего резистора, другой вывод которого подключен к другому выводу потенциометра, а также к входу порогового элемента, подключенного выходом к входу четвертого элемента формирования импульсов заданной продолжительности, подключенного выходом к одному входу второго элемента ИЛИ, к другому входу которого подключен выход пятого элемента формирования импульсов заданной продолжительности, подключенного входом к выходу инвертора, выход третьего элемента формирования импульсов заданной продолжительности, подключен к управляющим входам третьего и четвертого ключей, а также к входу, шестого элемента формирова7 1277286 8 ния ймпульсов заданной продолжитель- ключа, выход второго элемента ИЛИ ности, выход которого подключен к подключен к управляющему входу второуправляющим входам обоих интеграто- . го кцюча, а выход элемента сравнения ров, выход первого элемента ИЛИ под- подключен к входу исполнительного ключен к управляющему входу первого g органа.

htt

%us.2

Составитель Т. Щеголькова

Редактор Н. Швыдкая Текред Д.Олейник Корректор И. Эрдейи

«е -аь

Заказ 6753/5) Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4