Реле перегрузки

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике релейной защиты электрических сете,(. Цель иэоЬретения - повьш ение точности работы. В нормальном эксплуатационном режиме входной ток I меньше длительно допустимого , , при этом пусковой блок находится в несработанном состоянии, В режиме, когда 1 доп и I 1о.где 1о уставка срабатывания порогового блока 5, входной сигнал от входного блока 1 проходит через блоки 2, 4, 7, 14, 15, 18, 19 на выходно (-лок 20, которьп срабатывает и отключает провод. В режиме, когда I 1д., и 1 1 , входной сигнал от входного 1 проходит через те же блоки, что и в предыдущем режиме, но срабатывает еще и блок 5, которьп) меняет коэффициент преобразования масштабного преобразователя . 1 ил. Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4037296/24-07 (22) 14.03.86 (46) 15.03.88. Бюл. !," !0 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.А.Зайцев, Т.Е.Петрова, И.А.Самойленко и Е.П,Фигурнов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 828295, кл. H 02 Н 3/08. 1978.

Паперно Л.Б. Бескон гактные токовые защиты электроустановок. И.:

Энергоиздат, 1983, с. 72. (54) РЕЛЕ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к области электротехники, а именна к технике релейной защиты электрических сетей (э!) 4 H 02 Н 3 08 7/26. Н 01 H 83/20

Пель изобретения — повьш ение точности работы. В нормальном эксплуатационном режиме входной ток I меньше длительно допустимого I „, при этом пусковой блок находится в несработаннам состоянии, В режиме, когда

1 > Lt „ и I Io где 1, — уставка с-рабатывания порогового блока 5, входной сигнал от входного блока 1 проходит через блоки 2, 4, 7, 14, 15, 18, 19 на выходной i юк 20, который срабатывает и отключает провод. В режиме, когда 1 ) 1Ас,„ и 1 I„, входной сигнал ат Bx0lHi> I блс)ка 1 проходит через ть же блоки, что и в предыдущем режиме, но срабатывает еще и блок 5, который меняет коэффициент преобразования масштабного преобразователя. 1 ил.

1381640

Реле перегрузки работает следуюи111ь1 образом.

Зависимость времени срабатывания реле перегрузки от допустимого 50 с л.

311<1л1.НИя тОКа I дня КОНтаКтНЫХ ПОдВЕсок имеет вид:

1 С

Ф

I — 1 55 л

С1 3

А 3

t с

В I

В (j (Т 1

Устройство относится к электротехнике, а именно к релейной защите электрических систем, и предназначено для защиты электрических сетей, в частности контактных сетей электрифицированного транспорта, от токов перегрузки.

Целью изобретения является повышение точности работы. 10

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Реле перегрузки содержит входной блок 1, состоящий из трансформатора тока, промежуточного трансформатора, 15 выпрямителя и сглаживающего фильтра

eумматор 2, регулируемый источник 3 тока, вь1полненный в виде резистора, поднлюченного к источнику питания устройства, масштабный преобразова- 20 тс II. 4-, вь<по 1ненный в виде набора потенциометро», пороговый блок 5 с одним 1<ли несколькими порогами сраба. тl 113.:1313113 (его уставка срабатывания

I ныб11рпетс я больше величины дли- 25 о тельно;<опус тимого тока и опреде1»< т< я 1;<ркой защищаемого провода), p< у.lllpó<:l ый llс то «ник 6 напряжения, 13ы: < ill elllll 30 в ниде потенциометра, 11,"< капой б.ь», 7, коммутационный блок 30

Н е 3амыкающ11м 9 и переключающим 10 л ч<тз<,т;1ми, гри 1ем последний имеет

1333ноды 11, 12 » 13. Блок 8 выполнен, снопе транзисторных ключей, при эт и сня.3ь между блоками 7 и 8 электриче< кая. Коммутационный блок 8 может быть частью пускового блока 7, если по<-л< дн11й выполнен в виде реле и.п1 герк 311с в. В этом случае между блоками 7 и 8 имеется преобразова- 40 те 1ь 14 напряжения в частоту, элементы П 15, 16, 17, реверсивный счетчик

1Я импульсов, дешифратор 19, который может быть выполнен на основе типовой интегральной микросхемы, вы- 45 ходной блок 20.

А2 А2 1 С2

t l

I-  — 1

3<

В где A . А, В, С,, С2 — постоянные величины (С, = А,/В, С = А /В), I» — кратность тока нагрузки (1»

= 1/В).

Кроме того, выдержка времени t должна зависеть не только от величины тока перегрузки, но и от предшествовавшего режима.

В нормальном эксплуатационном режиме входной ток I меньше длительно допустимого (I I „,„„) ° При этом пусковой блок 7 находится в несработанном состоянии, в таком же состоянии находится коммутационный блок 8, при этом контакт 9 разомкнут, а контакт 10 замкнут. При таком положении контактов сигнал входного блока

1 не может попасть ни на преобразователь 14 напряжения в частоту, ни на второй вход элемента И 15. Элемент

И 15 закрыт, и на вход прямого счета реверсивного счета 18 импульсы не проходят. Счетчик 18 находится в нулевом состоянии, поэтому на выходе элемента И 17 появляется сигнал

"1", который поступает на реверсивный вход элемента И 16, который закрыт. Следовательно, на вход обратного счета реверсивного счетчика

18 также не поступают импульсы, дешифратор 19 закрыт, выходной блок

20 не срабатывает.

Если ток I защищаемого объекта превышает длительно допустимый ток

1 л„„ (1 ) I4 ), при условии, что ток I защищаемого объекта не превышает уставки срабатывания порогового блока 5 (I < I ), то устройство работает следующим образом.

Ток I преобразуется во входном блоке 1 в напряжение, которое поступает в сумматор 2. пороговый блок

5 и пусковой блок 7. Пусковой блок

7 имеет уставку срабатывания, соответствующую току 1 „ . ПорогoBblH блок 5 имеет уставку срабатывания, соответствующую току 1 . Кроме того, выходной сигнал входного блока 1 попадает на замыкающий контакт 9 коммутационного блока 8, В рассматриваемом режиме пусковой блок 7 сраба1 3816 0 тына "i, л порогс вый блок 5 нет . Срабатывание б. окл 7 вызывает пс реключение контактов коммутационного блока Я, и контакт 9 замыкается, а контакт 10 переключается в положение

11 — 12, Преобразователь 14 напряжения в частоту при этом подключается к выходу масштабного преобразователя 4.

Сигнал на выходе входного блока 1 равен k I,где 1с — коэффициент пропорциональности, На выходе суммазора 2 сигнал ранен k I — i = k(I — Ь), где В = 1/k, 1 — ток источника 3 тока. На выходе масштабного преобразователя 4 сигнал равен k(I - H)k

k (I — В),где 1с.г = k k,, k, — кс— эффициент преобразования масштабного преобразователя 4 при несработлнном состоянии порогового блока 5. Таким образом, сигнал входного блока 1, проходя блоки 2 и 4, попадает на блок 14, на выходе которого появляются импульсы, частота которых пропорциональна величине k4(I — В). Эти импульсы попадают на первый прямой вход элемента И 15. На второй пря:Io I вход элемента И 15 через контакт 9 поступает выходной сигнал входного блока 1. Поскольку на втором вхс де элемента И 15 сигнал существует постоянно (пока замкнут контакт 9), л на первый вход поступа:вт импульсы, то сигнал на выходе элемента И 15 имеет вид импульсов, частота которых равна частоте вьгходного сигнала блока 14.

Поскольку контакт 9 в рассматриваемом режиме замкнут, то на инверсный вход элемента И 16 поступает сигнал от входного блока 1, который запирает элемент И 16. Таким образом, в данном режиме входной сигнал от входного блока 1 проходит через блоки 2, 4, 14, 15 и попадает в виде импульсов определенной частоты на вход прямого счета реверсивного счетчика 18. Когда число импульсов, приходящих в счетчик 18, станет равным заданному числу, открывается дешифратор 19 и через выходной блок 20 отключается провод.

Если ток I защищаемого объекта превышает (или равен) длительно допустимый ток I « (I ) ?д „ ), при условии, что ток 1 защищаемого объекта превьппает или ранен току I уставки срабатывания порогового блока 5, то кроме пуcKoBoJ блокл 7 срабатывает и пороговый блок 5. При этом noporoBbl;i блок 5 меняет ко ффнциент пре5 образования масштабного преобразовлте.;я 4, в результате чего си.".л:i на выходе последнего становится равным

k(I 1S)k< = k, (I IS), д; 1;,— коэффициент преобразовлния масштабного преобразователя 4 при сработавшем блс ке 5, В остальном работа устроиства протекает аналогично предыдущему режиму .

Если перегрузка является кратковременной, то счетчик 18 не успевает накопить T ë êoo количество импу,Ib с.он, при котором дешифрлтс р 19 открывается. Исчезновенис перегрузки означает, что блоки 5 и 7 переключаются в несработлнное состояние, при этом контакт 9 размыкается, л контакт 10 переключлется в положение 12-13. Размыкание контакта 9 снимает сигнал с второго входа . смен гл 11 15 и он запирается. Однонременнс размыкание контакта 9 перегсълит иннерсный вхсд элемента 11 16 в состояние "1".

Посьольку за г рсмя сушестнонлния

30 кратковременнои перегр "зки в счетчике 18 нлкзпливлется клкос-т< число импучьсон, То BJIiмсHT 11 17 злкрыг, л нл его выходе — сигнал 0". Элемснт

11 17 открывается (выходнои сигнал

1! II становится 1 ) T oл 1 к о н том с.ï ó ÷ à å, ко гд а число им и ул ь с о н в с ч е т ч и к с 1 8 р л в н о нулю . Е с л и эл еме и т И 1 7 закрыт, т о второй и н в е р с н ьги вх о д элемента

И 1 6 т л кж е находится н состоянии " 1 " .

4 0 В этом случае выходной с и г н ал эл ем е нта И 1 h целиком определяется состоян и ем прямого входа, который соединен с выходом блока 1 4 . Переключение к о нтакта 1 0 в положение 1 2 - 1 3 о з: л ч а е т, ч т о вх од блока 1 4 и е р е клю ч а е т с я н а источник 6 напряжения . Последний о ир ед ел я е т частоту имл ул ь с о в и а выходе ол о к л 1 4, который через прямой н ход элемента И 16 проходят на вход обратного счета счетчика !8. Когда число импульсов н счетчике 18 снижается по нуля, открывается элемент И 17, который своим выходным сигналом 1 устанавливает на инверснсм входе элемента И 16 состояние "0", элемент

И 16 при этом запирается и схема переходит в ждущее состояние. Таким образом, после исчезновения перегруз. ки сигнал на счетчик 18 поступает не

1381640

N Ai

1Äk,(I-Â) I-Â где А < = N/k4k8

Аналогичным образом при срабатывании порогового блока 5 имеем

f =1 U,==k,k (I — В), 25 откуда

N А сс ) k4ks(I В) I Â у

Составитель Л.Куликова

Техред Л.Серлюкова Корректор Г.Решетник

Редактор И.Рыбченко

Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобре-ений и открытий

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

Заказ 1190/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 от входного блока 1, а от источника

6 напряжения через блоки 14 и 16 до тех пор, пока счетчик 18 полностью не сбросится.

Частота блока 14 при срабатывании пускового блока 7 равна f = k U где k — коэффициент пропорциональВ ности. Число импульсов, которые поступают на вход прямого счета за время t, равно и = ft = k k<(I

B)t. Реле срабатывает, когда число импульсов в счетчике 18 становится равным n = N, при этом t = t слеС,)ю довательно N = f t = k4k< (I — В) t

Отсюда где Аг N/k k что соответствует выражению (1) .

Напряжение источника 6 напряжения выбирается в соответствии с постояннои Hpåìåíè остывания защищаемого

35 объекта (провода).

Tt хнико-экономическое преимущество данного решения обусловлено повышением точности работы реле перегрузки.

Ф о р м у л а и з î б р е т е н и я

Реле перегрузки, содержащее входной блок, подключенный к его выходу пусковой блок, преобразователь напряжения в частоту, последовательно соединенные реверсинный счетчик импульсов, дешифратор и выходной блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, в него дополнительно введены регулируемые источники тока и напряжения, сумматор, масштабный преобразователь, пороговый блок, коммутационный блок с переключающим и замыкающим контактами, три элемента И, причем первый вход сумматора подключен к выходу блока, второй его вход присоединен к регулируемому источнику тока, а выход через масштабный преобразователь напряжения в частоту и первыйвторой выводы переключающего контакта коммутационного блока подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, регулируемый источник напряжения через третий-второй выводы указанного переключающего контакта подключен также к входу преобразователя напряжения в частоту, выход последнего присоединен к первому прямому входу первого элемента И и к второму прямому входу второго элемента И, выходы указанных элементов

И присоединены к входам соответственно прямого и обратного счета реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами третьего элемента И. выход которого подключен к третьему инверсному входу второго элемента И, первый инверсный вход которого соединен с вторым прямым входом первого элемента И и через замыкающий контакт коммутационного блока - с выходом входного блока, выход которого также через пороговый блок подключен к управляющему входу масштабного преобразователя.