Реле сопротивления

Авторы патента:

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

«н729724 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлена050777 (21) 2504231/24-07 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 2504.80. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 30. 04. 80 (51) д . у>.2

Н 02 Н 3/40

Н 01 Н 83/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК Б21. 318. .925 (088.8) Ю. Я. Лямец, В..М. Шевцов, Г. С. Нудельман и В. Н. Козлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ причем

3нч "ьт ст вч

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве измерительного органа с двумя или с одной подводимыми электрическими величинами в устройствах релейной защиты элементов электрическихг систем.

Известны реле защиты, основанные на сравнении продолжительности вре- 1Р менных интервалов. В этих реле сравниваются длительности одних интервалов времени, на которых наблюдаются определенный признак (например, превышение переменной величины заданного15 порога или совпадение знаков двух величин) с длительностью других интервалов. В качестве последних могут быть использованы интервалы, на которых наблюдается некоторый иной. приз- 20 нак (например, несовпадение знаков двух величин). Более просты реле, у которых длительность других интервалов заранее задана (1J или же равна времени, в течение которого первый 25 признак не наблюдается (2). Известные реле с одной или двумя подведенными величинами содержат измерительные блоки, формирующие прямоугольное напряжение, длительность импульсов 3р которого, во-первых, зависит от уровня входной величины, а во-вторых,.вЂ” от угла сдвига фаэ. К выходу измерительного блока подключается интегратор, содержащий конденсатор и переменный резистор,,изменением которого регулируется уставка или эона работы реле. Выходное напряжение интегратора подается на реагирующий орган, выполненный чаще всего в виде расширителя импульсов или же нуль-индикатора.

В схемах рассматриваемого класса реле существенную роль играют четыре различных уровня потенциала на выходе йнтегратора.

Зв, и 3z> верхний и нижний пороги ограничителя;

Зст и 3 вЂ” потенциалы срабатывания и возврата компаратора, Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является реле, содержащее формирователь прямоугольного напряжения, интегратор компаратор и ограничитель напряжения (3). Здесь используется выходное напряжение интегратора одного только знака, что сужает диапазон линейности

729724 интегратора и область, в которой могут быть установлены пороги компаратора ограничителя. Кроме того, для получения различных характеристик реле в самом общем случае необходимо иметь возможность изменять все четыре порога независимо друг от друга, но так, чтобы сохранялось неравенство (1).

Известное реле такой возможности не представляет.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных воэможностей реле.

Поставленная цель достигается тем, что в реле сопротивления, содержащем последовательно включенные блок формирования прямоугольного напряжения, на входы котЬрого подаются сравниваемые величины, интегратор, комларатор, выполненный на дифференциальном операционном усилителе, к инвертирующему входу которого подключены выход интегратора и катод диода, а между выходом и неинвертирующим входом включен резистор, и источник литания, дополнительно введены делитель напряжения из четырех переменных резисторов и три диода, лри этом одни нерегулируемые выводы первого и второго резисторов одного плеча делителя напряжения подключены к плюсу источника питания, одни нерегулируемые выводы третьего и четвертого резисторов другого плеча делителя напряжения подключены к минусу источника питания, два других нерегулируемых вывода первого и третьего резисторов соединены последовательно и подключены к нулевой точке источника питания, нерегулируемый вывод второго резистора подключен к регулируемому выводу первого р зистора, к которому подключен также катод одного из диодов, анод которого соединен с неинвертирующим нходом дифференциального операционного усилителя и с катодом другого диода, анод которого подключен к регулируемому выводу третьего резистора и нерегулируемому выводу четвертого резистора, третий диод подключен анодом к инвертирующему входу дифференциального операционного усилителя, а катодом вЂ” к регулируемому выводу второго резистора, кроме того, регулируемый вывод четвертого резистора подключен к второму входу интегратора и к аноду упомянутого диода.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема реле сопротивления; на фиг. 2 вЂ” диаграмма, поясняющая его работу.

Реле содержит блок 1 формирования прямоугольного напряжения; интегратор 2, операционный дифференциальный усилитель 3, резистор 4 н цепи положительной о ратной связи; диод 5; первый, второй, третий и четвертый резисторы 6, 7, 8 и 9 депителя напряжения и диоды 10, 11, 12 ограничителя напряжения.

Контролируемые переменные электрические величины подаются на вход блока 1, который различает дна типа вре5 менных интерналон на первый потенциал его выхода Лс = О « а на вторых п = -U . Если в реле производится сравнение фаз двух синусоидальных величин А и В, то блок 1 содержит схему совпадения,.которая создает положительный выходной сигнал, когда знаки синусоид совпадают, и отрицательный вЂ” в противном случае.

Потенциал выхода интегратора с может изменяться н пределах от

15 нЧ а " Двч Дб+hu2 где ь() и Ыз вЂ” прямые падения на( пряжения на диодах 5 и 10.

Компаратор срабатывает, когда Лс поднимается до уровня ст (.)З и возвращается, когда опускается до уровня

Вт и 4

25 где ь() и ьБ4 вЂ” прямые падения напряжения на диодах 11 и 12. Потенциал выхода компаратора 3 после срабатывания принимает значение (-U ) а после возврата вЂ” (+Up). После срабатывания < .(„, и через резистор 4 от точки h к точке f протекает ток, открывающий диод 12, а после возврата

J 3 . и тогда через тот же резистор от точки к точке протекает ток, открывающий диод. Если хотя бы одна из входных величин отключена или не достигает уровня срабатывания блока 1, то Зс =. вЂ” Uz, Лс = д нч, = U, диоды 5 и 11 открыты, а диоды 10 и 12 заперты.

40 - Изменением положения регулировочных выводов резисторов б, 8 и порогидвти могут устанавливаться независимо ст друг от друга. Они должны быть в итоге установлены так, чтобы разность

45 1)т = ст вт оказалась достаточной для исключения вибрации реле при срабатывании и возврата. Изменением положения регулировочных выводов резистора / и 9 поро50 ги д и З т также устанавливаются неНУ зависимо друг от друга. Поскольку

J (3,, а 3б > Э, неравенство (1) при такой регулировке остае ся в силе. Разность

"с ст нЧ определяет время срабатывания реле, 0 э н вч вт определяет время возврата.

Увеличением порогов 3вч и 3, можно

40 добиться надежной защиты от помех, искажающИх во время переходного процесса форму входных сигналов, Кроме того, эти пороги позволяют наделить реле еще и функцией элемента времени.

65 В тех же случаях, когда замедления

729724

Формула и зобретения

45 не требуется, порог3ц„ желательно совместить с порогом 0, à J с 3 т. вч

Если г редлагаемое реле используется в качестве фазосравнивающего устройства, то в общем случае оно действует по принципу сравнения времени совпадения с временем отсутствия совпадения знаков величин A и В ° В частном же случае, когда требуется максимальное быстродействие, оно может действовать и по принципу сравнения времени совпадения с заданным. Обычно в реле, построенных по этому принципу применяются расширители импульсов.

Здесь же они не требуются. При синусоидальной форме входных сигналов, частоте 50 Гц и.ширине рабочей эоны 180 разность лает должна быть лишь несколько большей величины, на которую может измениться напряжение на конденсаторе интегратора за время 5 мс. Тогда при угле максимальной чувствительности реле срабатывает за время лишь незначительно большее 5 мс. В этом случае при отключении хотя бы одной иэ величин время возврата также лишь незначительно превышает 5 мс.

Предложенные мероприятия расширили функциональные возможности реле.

В реле могут быть обеспечены высокая помехоустойчивость, заданное время срабатывания и возврата, не изменяющие другие параметры регулировки рабочей зоны, а, когда требуется вЂ” быстродействие до 5 мс.

Реле сопротивления, содержащее последовательно включенные блок формирования прямоугольного напряжения, на входы которого подаются сравниваемые величины, интегратор, компаратор, выполненный на дифференциальном операционном усилителе, к инвертирующему входу которого подключен выход интегратора и катод диода, а между выходом и неинвертирующим входом включен ре= зистор, и источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей реле, дополнительно введены делитель напряжения иэ четырех переменных резисторов и три диода, при этом одни нерегулируемые выводы первого и второго резисторов одного плеча делителя напряжения подключены к плюсу источника питания, одни нерегулируемые выводы третьего и четвертого резисторов другого плеча делителя напряжения подключены к минусу источника. питания, два других нерегулируемых вывода первого и третьего резисторов соединены последовательно и подключены к нулевой точке источника питания, нерегулируемый вывод второго резистора подключен к регулируемому выводу первого резистора, к которому под20 ключен также катод одного из диодов, анод которого соединен с неинвертирующим входом дифференциального операционного усилителя, и с катодом другого диода, анод которого подключен 5 к регулируемому выводу третьего резистора и нерегулируемому выводу четвертого резистора, третий диод подключен анодом к инвертирующему входу дифференциального операционного уси" лителя, а катодом вЂ” к регулируемому выводу второго резистора, кроме того, регулируемый вывод четвертого резистора подключен к второму входу интегратора и к аноду упомянутого диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 146843, кл. Ц 01 Н 83/18, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

У 210935, кл. G 06 R 25/00, 1965.

3. A. Витанов, Н. Пеев и В. Цаперков. Использование интегральных схем в релейной защите. В сб. Релейная защита и противоаварийная автоматика.

М., Энергия, 1976, с. 37-50.

729724

Фиг.!

Уст

:твт

Фцз. 2