Патент ссср 155849

 

№ 155849

Класс Н 01h; 21с, 68бо

Н 024; 21с, 68рр

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЕ1 ЕТЕНИН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подпиская группа .Ч 91

Р. H. Соколова, В. А. Сушко и Г. Г. Якубсон

БЕСКОНТАКТНОЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ РЕЛЕ ТОКА

ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Заявлено 23 апреля 1962 г. за М 775647i24-7 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мин| итров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и това11пых знаков» ¹ 14 за 1963 г.

Выполнение быстродействующих защит на линиях электропередачи, оборудованных трубчатыми разрядниками, затрудняется необходимостью их отстройки от действия этих разрядников. Анализ работы последних показывает, что наиболее вероятным является трехкратный цикл работы трубчатого разрядника по 20 мсек с паузами по 10 л1свк.

Отстройка по времени от такого цикла работы разрядника требует замедления защиты на 80 исек и более. Поэтому для получения максимального быстродейсгвия защиты и для обеспечения ее надежной отстройки от действия разрядников необходимо, чтобы время возврата пусковых органов защиты было меньше паузы между периодами работы разрядников, т. е. меньше 10 лсек при любых кратностях тока короткого замыкания. Выполнение этого требования позволяет существенно уменьшить дополнительное замедление, вводимое для отстройки от действия разрядников, и тем самь|м повысить быстродействие защит.

В современных релейных защитах линий электропередач широкое распространение получили пусковые органы в виде реле тока обратной последовательности, состоящие обычно из фильтра тока обратной последовательности, выпрямителя, устройства для сглаживания выпрямленного тока и поляризованного реле. Из-за переходных процессов, обусловленных главным образом накоплением энергии в реактивных элементах фильтра тока обратной последовательности, в таких схемах невозможно получить требуемое время возврата менее 10 лсек, особенно пр.1 больших кратностях тока короткого замыкания. При выполнении подоб№ 155849 ных реле на полупроводниковых приборах получение такого времени возврата затрудняется еще и тем, что из-за безынерционности реагирующих органов необходимо в целях уменьшения зоны неустойчивой рабзты на грани срабатывания («вибрации») обеспечить более высокую степень сглаживания выпрямленного .напря>кен ия. Это приводит к увеличению накопленной энергии в сглаживающем устройстве и, следовательно, к увеличению времени возврата реле.

Предлагаемое бесконтактное быстродействующее реле тока обратной последовательности относится к известному типу таких реле, содержащих фильтр тока обратной последовательности, тормозной и раоочий контуры, ограияч итель напря>кения и реагирующий орган на транзисторах, и отличается от них тем, что тормозной контур состоит из разделительного трансформатора, подключенного к фильтру тока обратной последовательности, выпрямительного моста, сглаживающей емкости и нагр узочного coll1lpOTHçëå íèë. То р мозной,контур связа н с рабочи м конту ром через разделительную емкость. Наличие этого контура повышает чувствительность реле, та к >ке как и нду кти ино-емкоспный контур, включенный между огра(н ичителем нап ряжен ия,и реагирующим органом.

В предлагаемом реле отсутствует зона неустойчивой работы на грани срабатывания. Оно характеризуется высокой стабильностью токов срабатывания и возврата, а также возможностью регулировки коэффициента возврата в широких пределах.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого реле.

На выходе проходного фильтра тока обратной последовательности

ФТОП включены разделительные трансформаторы Тр-1 рабочего и

Тр-2 тормозного контуров реле. С рабочим контуром реле, в который входят также выпрямительный мост Вь через разделительную емкость

С связан тормозной контур, состоящий из разделительного трансформатора Тр-2, выпрямительного моста В, сглаживающей емкости С, и нагрузочного сопротивления ) ь В состав рабочего контура входят также кремниевый стабилитрон С, i, индуктивно-ем кастный контур L — С и потенциометр R

С движка потенциометра R напряжение через сопротивление R„. подается на вход реагирующего органа, в качестве которого используется триггер с эмиттерной обратной с вязью, выполненный на транзисторах Т и Т . Исключение зоны неустойчивой работы на грани срабатывания обеспечивается за счет того, что остаточная пульсация входного напряжения триггера больше разности между его напряжениями срабатывания и возврата. При этом изменение величины напряжения возврата тр :. ггера ооеспечивается с помощью переменного сопротивления ./,„, включенного в цепь эмиттера первого транзистора Ть

Предусмотрена также плавная регулировка тока срабатывания реле, которая осуществляется путем изменения величины входного напряжения триггера, снимаемого с потенциометра Rz. При этом напря>кение срабатывания и возврата триггера по постоянному току остается неизменным.

Выбор ипдуктивно-емкостного контура L — Сз для сглаживания выпрямленного тока обуславливается тем, что по сравнению с другими типами сглаживающих устройств он обеспечивает более быстрое протекание переходных процессов прн одной и той же степени сглаживания.

Большой процент допустимой остаточной пульсации позволяет выполнить индуктивпо-емкостный контур L — C> с низкой добротностью, малыми габаритами и тупой частотной характеристикой. Последнее существенно упрощает его настройку.

Кремниевый стабплитрон С, i, còðÿíè÷HBàþù èé напряжение на входе триггера, одновременно ограничивает и величину тока в дросселе

М 155849 индуктивно-емкостного контура, что также способствует уменьшеншо времени возврата реле.

Как известно, напряжение аккумуляторной батареи на подстанциях может колебаться от + 10 до — 20",, номинального. Поэтому без принятия специальных мер в таких же пределах могут изменяться коллекторные токи транзисторов триггера, а следовательно, и токи срабатывания реле на входе ФТОП, что превышает допустимые погрешности в параметрах срабатывания, принятые в практике релейной защиты.

В связи с этим в предлагаемом реле предусмотрена стабилизация коллекторного напряжения триггера, а следовательно, и токов срабать»вания и возврата на входе ФТОП при помощи кремниевого стабилитрона

С...включенного по известной схеме с балластным сопротивлением g,, Величина сопротивления R„- выбирается в зависимости от номинального напряжения аккумуляторной батареи.

Описанная схема реле обеспечивает малое время возврата при сравнительно небольших кратностях тока короткого замыкания. Требуемое время возврата реле прп больших кратностях обеспечивается наличием емкост ной связки между рабо зим и тормозным контурами через разделительную емкость С, включенную между «минусами» выпрямптельных мостов В, и В, «плюсы» которых соединены между собой. При этом напряжение U, на емкости С> представляет собой разность между напряжениями Ур и U. рабочего и тормозного контуров. Соотношение между напряжениями U» и U, выбирается таким образом, что до начала работы стабилптрона С,. U») U, . Вследствие ограничения на1 пряжения У» при некоторой кратности тока, например при — = 3,5

1с» напряжение U» становится равным напряжению U,. Вследствие этого напряжение U, при указанной кратности изменяет свое направление.

Таким образом, при кратностях до 3,5 напряжение U, совпадает по направлению с напряжением U„, а при больших кратностях напряжения

U» и U, имеют противоположные направления.

После исчезновения тока на входе ФТОП спадание тока в потенциометре R,, а сле до вательно, и напряжения на входе триггера определяется переходным процес сом,во вторичной цепи ФТОП и переходным процессом. обусловленным разрядом емкостей С, и C . Направление разрядного тока этих емкостей в потенциометре Р зависит от соотношения между напряжениями U» U, в начальньш момент, т. е. от полярности напряжения U< по отношению к напряжению U».

Поэтому при кратностях тока меньших 3,5, когда напряжения Ь» и U; совпадают, наличие тормозного контура несколько увеличивает время возврата реле. Однако вследствие малой кратности тока переходный процесс во вторичной цепи ФТОП протекает быстро и общее время возврата реле не превышает допустимых величин. При больши.; кратностях тока полярности напряжений U» и К противоположны, вследствие чего разрядный ток емкостей С> и С В потенцпометре Р направлен встречно току, возникающему при основном переходном процессе. Это способствует интенсивному уменьшению напряжения на входе триггера и ускорению возврата. Такое построение схемы обеспечивает требуемое время возврата реле во всем диапазоне изменения тока короткого замыкания.

Предлагаемое реле тока обратной последовательности может использоваться в схемах защит, выполненных на полупроводннковы; приборах или других бесконтактных элементах. При этом выходной сигнал триггера непосредственно подается на логическую схему защиты.

При необходимости иметь контактный выход и коллектору второго тран¹ 155849 зистора триггера может быть подключено поляризованное реле, замыкающее свой контакт при срабатывании триггера. Если мощность контактов поляризованного реле оказывается недостаточной, то на выходе триггера можно включить нормально закрытый триод, в коллектор которого включается промежуточное реле.

Предмет изобретения

1, Бесконтактное быстродействующее реле тока обратной последовательности, содержащее фильтр тока обратной последовательности, тормозной и рабочий контуры, ограничитель напряжения и реагирующий орган на транзисторах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения чувствительности реле, тормозной контур состоит пз разделительного трансформатора, подключенного к фильтру тока обратной последовательности, выпрямительного моста, сглаживающей емкости и нагрузочного сопротивления и связан с рабочим контуром через разделительную емкость.

2. Бесконтакт!ное быстродействующее реле по и. 1, о тл и ч а !о щеес я тем, что между ограничителем напряжения и реагирующим органом подключен индукти!вно-е!мкостный контур.

Составитель В. Сольц

Редактор П. Вербова 1(оррсктор Ю. М. Федулова. 1-50 Г одп. к пси. 12, Ч11 1063 г. Формат бум. 70 108 /!в Объем 0.35 !(зд. л.

Заказ 884 Ти р а2к 1227 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытии CCCI-

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, Москва, ул. Фр. Энгельса, 46