Быстродействующий релейный элемент

 

пп 462229

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.02.73 (21) 1881681 24-7 с присоединением заявки Хе (51) М. Кл. Н 011т 83,00

ГосУдарственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 28.02.75. Бюллетень Ме 8

Дата опубликования описания 06.06.75 (53) УДК 621.316.925 (088.8) щек 8NI IIPiII8 (72) Автор изобретепия

В. М. Стрелков (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ РЕЛЕЙНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к технике релейной защиты энергосистем.

Известные релейные элементы, содержащие сумматор, выход которого подключен ко входу нуль-индикатора, соединенного последовательно с интегрирующим блоком, блок формирования порогового напряжения, включенный между выходом релейного элемента и указанным сумматором и реле времени, обладают низким быстродействием, не позволяют получить необходимых тормозных характеристик и работают ненадежно.

В предлагаемом быстродействующем релейном элементе с целью повышения быстродействия и надежности к выходу интегрирующего блока подключен выходной триггер, один из выходов которого соединен со вспомогательным входом реле времени, подключенного основным входом через инвертор ко второму входу нуль-индикатора, причем выход реле времени соединен со входом «установка на нуль» интегрирующего блока.

Структурная схема предлагаемого релейного элемента приведена на чертеже, где 1— сумматор (U — — U,x — Ув); 2 — формирователь порогового напряжения; 3 — нуль-индикатор;

4 — интегрирующий блок, особенностью которого является наличие входа «установки на

«нуль» (т. е. снижение выходного напряжения до нуля); 5 — инвертор-блок, на выхо,i,е которого есть единичный сигнал, когда сигнал на входе отсутствует, и нет сигнала, когда на входе — «единица»; б — реле времени, особенностью которого является наличие вспомогательного входа, посредством изменения напряжения на котором может быть изменена уставка по времени на срабатывание;

7 — выходной триггер-блок, напряжение на выходе которого равно нулю, если напряжение на входе не достигает определенного значения U,ð, и равно «единице», если напряжение на входе превышает значение 0» и не снижается ниже U» (U».

Предлагаемый релейный элемент реагирует на длительность непревышения мгновенным значением входного напряжения порогового уровня и срабатывает, если эта длительность меньше заданного интервала времени, определяемого реле времени. Входное напряжение представляет собой разность выпрямленных рабочего и тормозного напряжений.

В нормальном режиме работы, если рабочее напряжение мало или вовсе отсутствует, на блок 1 от блока 2 поступает отрицательное пороговое напряжение и на выходе существует также отрицательное напряжение. Это напряжение держит нуль-индикатор 3 в запертом состоянии, и с его выходов на интегрирующий блок 4 и инвертор 5 поступает

30 пулевое напряжение. На выходе инвертора

462229 существует единичное напряжение, приводящее к срабатыванию реле времени 6, которое, таким образом, нормально находится в сработанном состоянии и держит интегрирующий блок в исходном состоянии на «нуле». На выходной триггер 1 от интегрирующего блока 4 поступает нулевое напряжение и триггер находится в несработанном состоянии — сигнал на выходе релейного элемента отсутствует.

При увеличении рабочего напряжения, например, при возникновении повреждения на защищенном объекте, работа элементов схемы зависит от величины этого напряжения и происходит следующим образом.

При достижении мгновенным значением входного напряжения релейного элемента порогового уровня, напряжение на выходе сумматора 1 меняет знак, срабатывает нуль-индикатор 3, что приводит к исчезновению напряжения на выходе инвертора 5, быстрому возврату реле времени 6 и снятию напряжения со входа «установка на нуль» интегрирующего блока 4. В то же время па вход этого блока 4 поступает сигнал от нуль-индикатора 3, поэтому на выходе блока 4 появится напряжение, линейно возрастающее во времени.

Спустя какое-то время, мгновенное значение входного напряжения релейного элемента уменьшается и становится меньшим порогового уровня. Тогда напряжение на выходе сумматора 1 снова меняет знак на обратный, а нуль-индикатор возвращается.

Это приводит к прекращению нарастания напряжения на выходе интегрирующего блока 4 и появлению напряжения на выходе инвертора 5, от которого запускается реле времени 6. Если входное напряжение релейного элемента меньше напряжения срабатывания, то реле времени 6 успеет сработать и «сбросить на нуль» выходное напряжение интегрирующего блока 4, и вся схема релейного элемента возвращается в исходное состояние.

Если же входное напряжение релейного элемента равно (или больше) напряжению срабатывания, то реле времени 6 не успевает сработать за интервал времени, когда мгновенное значение входного напряжения меньше порогового уровня, напряжение на выходе интегрирующего блока 4 не «сбрасывается до нуля», а снова от ранее достигнутого уровня начинает линейно нарастать, достигает уровня срабатывания выходного триггера 7 и последний опрокидывается, фиксируя этим срабатывание всего релейного элемента в целом. Если выходное напряжение достаточно велико, то срабатывание релейного элемента может произойти и в течение перво5 0

Зо

55 го интервала времени превышения мгновенным значением входного напряжения порогового уровня.

После срабатывания выходной триггер 7 воздействует на формирователь 2, снижая пороговое напряжение, и на реле времени 6, увеличивая его выдержку времени на срабатывание. Каждое из этих воздействий способствует надежному срабатыванию и четкому возврату релейного элемента. Релейный элемент возвращается, когда интервал времени, при котором нуль-индикатор 3 находится в исходном состоянии становится больше измененной увеличенной выдержки времени. Работа схемы была рассмотрена при синусоидальном рабочем напряжении и отсутствии тормозного напряжения. Поведение блоков релейного элемента существенно не изменится, если рабочее напряжение будет искажено, а тормозное напря>кение не будет равно нулю.

Единственное требование к форме входного выпрямленного напряжения состоит в том, чтобы это напряжение повторялось каждые полпериода промышленной частоты.

Таким образом, предложенный релейный элемент позволяет сконструировать реле с практически неограниченным диапазоном торможения при сохранении высокого быстродействия. Следует отметить, что такое выполнение релейного элемента вследствие малого влияния на его работу искажений формы кривой входного напряжения, дает возможность широкого использования нелинейностей во входных цепях.

Предложенный релейный элемент разработан применительно к схеме ОАПВ линий напряжением 220 — 750 кв и может быть также использован в схемах дифференциальных токовых защит различного назначения.

Предмет изобретения

Быстродействующий релейный элемент, содержащий сумматор, выход которого подключен ко входу нуль-индикатора, соединенного последовательно с интегрирующим блоком, блок формирования порогового напря>кения, включенный между выходом релейного элемента и указанным сумматором, и реле времени, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы, к выходу интегрирующего блока подключен выходной триггер, один из выходов которого соединен со вспомогательным входом реле времени, подключенного основным входом через инвертор ко второму выходу нуль-индикатора, причем выход реле времени соединен со входом «установка на «нуль» интегрирующего блока.

462229

Составитель Л. Корнеева

Техред T. Курилко

Корректор Н. Аук

Редактор В. Левитов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ !345/9 Изд. № 1294 Тираж 833 Подписное

П1?ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5