Реле переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем. Цель изобретения - повышение надежности работы в условиях помех. Это достигается тем, что за счет введенного дифференцирующего элемента 32 напряжение с выхода сумматора 35 скачкообразно возрастает. После переброса усилителя 26 в сторону, способствующую фиксации нового состояния, уровень напряжения на выходе сумматора 35 становится больше уровня возможных импульсных помех. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 H 3 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА и.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4358207/24-07 (22) 23.12.87 (46) 30.08.90. Бюл. Н 32 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.B.Êóéáûøåâà (72) В.С.Пастухов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Паперно Л.Б. Бесконтактные токовые защиты электроустановок. М.:

Энергия, 1983, с. 50.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1332443, кл. H 02 Н 3/08, 1986.

ÄÄSUÄÄ 1589346 А 1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем. Цель изобретения — повышение надежности работы в условиях. помех. Это достигается тем, что за счет введения дифф ер е нцир ующег о элемента 3 2 напряжение с выхода сумматора 35 скачкообразно возрастает. После переброса усилителя 26 в сторону, способствующую фиксации нового состояния, уровень напряжения на выходе. сумматора 35 становится больше уровня возможных импульсных помех. 2 ил.

1589346

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем.

Цель изобретения — повышение надежности работы в условиях помех.

На фиг. представлена принципи альная схема реле; на фиг. ? — графики его работы в различных режимах.

Реле переменного тока содержит преобразователь 1 тока, амплитудные детекторы 2 и 3 положительной и отрицательной полярноСти, формирователь 4 установочных импульсов, разрядные резисторы 5 и 6 регулируемый

У 15 источник 7 двухполярного опорного напряжения и компаратор 8.

Входной преобразователь 1 тока включает активный шунт 9, промежуточный трансформатор 10 напряжения и выходной активный делитель 11 напря20 жения. Разнополярные амплитудные детекторы 2 и 3 содержат соответственно входные диоды 12 и 13, активноемкостные цепи 14- 17, схемы установ11 11

25 ки в Π— транзисторы 18 и 19 и резисторы 20-25, Формирователь 4 установочных импульсов образуют усилитель 26, инерционный .элемент 27, состоящий из конденсатора 28 и резистора 29 с ограничителем выходного напряжения на диодах 30 и 31, дифференцирующий элемент 32, состоящий из конденсатора 33 и резистора 34, сумматор 35 на резисторах 36 и 37 и выходной дифференциатор 38, состоящий из конденсатора 39 и резистора

40. Регулируемый источник 7 двухполярного опорного напряжения выполнен на основе двух регулируемь»х резисторов 41 и 42, подключенных к различным полюсам стабилизированного источника питания операционных усилителей.

Компаратор 8 реализован на усилителе

43 и резисторах 44-47, имеет два прямых и два инвертирующих входа, 45 попарно подключенных к выходам амплитудных детекторов 2 и 3 и источника 7.

Реле переменного тока работает следующим образом. 50

Преобразователь 1 тока осуществляет линейное преобразование входного тока 1 „и выходное напряжение U

Э которое поступает на рабочие входы амплитудных детекторов 2 и 3 положи- 55 тельной и отрицательной полярности и вход формирователя 4 установочнь»х импульсов. Детекторы имеют принципираз.1 Т раз, г Ta (1) где Т вЂ” постоянная времени затухания периодической составляющей в входном токе, полная компенсация которой по принципу действия реле возможна только при выполнении условия (I) с помощью выбора параметров резисторов 5 и 6.

Напряжения U и Бз поступают также на инвертирующий и прямой входы компаратора 8 соответственно. Другие прямой и инверсный входы компаратора подключены к выходам положительной и отрицательной полярности источника

7 опорного напряжения, представляющего собой источник стабилизированного питания органа управления (ОУ), подключенный через спаренные (с общим движком) регулируемые резисторы

42 и 41. При этом напряжение на выходах источника (2) U

+Пa!! = + !! где U aÄ

Еп опорное напряжение; напряжение источника питания; коэффициент деления. Резисторов 42 и 41. ально одинаковые схемы и отличаются лишь направлением включения входных диодов 12 и 13 и типом разрядных транзисторов 8 и 19. При положительном входном сигнале (U ) О) конден» сатор 15 заряжается до напряжения U

Э уменьшенного на величину падения напряжения н а диоде t 2, практически мгновенно, так как постоянная времени заряда Т з = К С» выбирается достаточно малой (<1 мс) . В процессе заряда напряжение на конденсаторе

15, являющееся выходным напряжением

U детектора 2,,по существу повторяет входное напряжение U . При последующем снижении напряжения U напря1 жение У 2 уменьшается от максимального уровня с постоянной времени разряда конденсатора 15 равной Т

t P03,1

= R + С», так как его Разряду через резистор 14 препятствует диод 12.

Амплитудный детектор 3 отрицательной полярности работает аналогично при отрицательном входном сигнале (U, (О), и на его выходе появляется выходное напряжение U которое уменьшается с постоянной времени

Траз2 К С

1589346 (3) (4) (5) 15 (10) "эо 1 + "э" ° (8) 27 эо

При р аВ ных с опро тивле ниях рез ис торов 44-47 напряжения на инвертирующем Uä и неинвертирующем U< входах

НК усилителя 43 равны

Пи 0 5 (2 Пап)

Пди 0э5 (э оп) э Компаратор срабатывает при

Пи "Uíè.

С учетом (3) и (4) неравенство (5) принимает. вид

0,5(U2 Uîа) ) 0,5@3 + Uî„) (6) или после преобразований реле переменного тока срабатывает при

0,5(02 "3) > "оп

Формирователь 4 установочных импульсов формирует на выходе кратковременные (1-2 мс) разнополярные импульсы U, которые открывают транзисторы 18 (положительные импульсы) и i9 (отрицательные импульсы) и, ускоряя разряд конденсаторов 15 и

17, уменьшают время возврата реле.

Установочные импульсы формируются в моменты переброса усилителя из одного состояния насьпцения в другое при

Где П2у и Ц g3 Выходные напряжения инерционного элемента 27 и сумматора.

35, поступающие на инвертирующий и неинвертирующий входы усилителя 26.

При этом напряжение 022 изменяется по мере перезаряда конденсатора

28 с постоянной времени К2 С2> и ограничивается диодами 30 и 31 на уровне +П о2 . Напряжение U 3 определяется параметрами резисторов 36 и

37 и конденсатора 33, а также напряжениями U, и U на выходах преобразователя 1 и усилителя 26:

1 + j(d R Ñ ç3

35 1 (.9

+ А атэс С 33

+ j u) (R 3 С+ R з ) C Зо п35 "32 2 С где cv — частота;

К„33- коэффициент передачи напряжения U на выходе суммато7 ра 35;

К э 2 кОэффициент переДачи Диффе ренцирующего элемента 32.

Выражение (9) получено суммирова5 нием напряжения U с падением напря t жения на резисторе 36 от тока, протекающего под воздействием разности напрЯжений U24 и U t пО кОнцам Дифферен» цирующего элемента.

При R» )> эскоэффициент Кпэ3практически равен единице и выражение (9) с учетом того, что напряжение на выходе дифференцирующего элемента

К п92

При наличии входного тока напряжение Uэ переходит через нуль в моменты, близкие к моментам перехода через д» нуль напряжения U 1, а при отсутствии входного тока — в моменты, определяемые условиями (8) и (10), при

U35 — Пэ2 °

Повышенная помехоустойчивость фор"

2 мираватсля 4 обеспечивается тем, что за счет наличия дифференцирующего элемента 32 напряжение скачообразно возрастает после переброса усилителя

26 в сторону, способствующую фиксации нового состояния. Следовательно, уровень U>3 сразу становится больше уровня возможнык.импульсных помех и ложные импульсы на выходе формирователя 4 появиться не могут.

Предлагаемое реле переменного то35 ка обладает повышенной надежностью в условиях помех. Формула изобретения

4р Реле переменного тока, содержащее входной преобразователь тока, выход которого соединен с объединенными рабочими входами амплитудных детекторов положительной и отрицательной

45 полярнОсти выхОды КОтОРых пОделю чены к одним выводам первого и второго разрядных резисторов и к первым инвертирующему и неинвертирующему входам компаратора соответственно, 5() регулируемый источник двухполярного опорного напряжения, выходы положи) тельной и отрицательной полярности которого соединены с другими выводами первого и второго разрядных резисторов и с вторыми неинвертирующим и инвертирующим входами компаратора соответственно, формирователь установочных импульсов, выполненный в виде последовательно включенных

1589346

48арийюий ЖЗ

Составитель Л.Воропаева

Техред M,дицык КорректоР Т.Малец

Редактор А.Огар

Заказ 2545 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СCCP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 сумматора, нуль-индикатора и .выходного дифференциатора, первый вход сумматора подключен к выходу входного преобразователя тока и является входом формирователя установочных импульсов, выходом которого является выход выходного дифференциатора, который соединен с объединенными установочными входами разнополярных амплитудньгх детекторов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышеI ния надежности работы в условиях помех, в формирователь установочных импульсов дополнительно введены инер5 ционный элемент с ограничителем выходного сигнала и дифференцирующий элемент, причем между выходом нульиндикатора и его инвертирующим входом включен инерционный элемент, а между выходом нуль-индикатора и вторым входом сумматора включен дифференцирующий элемент.