Реле сопротивления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„>736256 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 150278 (21) 2579534/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 250580. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 2605,80

Н 02 Н 3/40

Н 01 Н 83/16

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открыти и (53) УДК 621. 316.. 925.(0 88. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман и В.М. Шевцов

1, Г 1

С

) ( а . .

-- : (71) Заявитель (54) РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к релейной защите энергосистем.

Известны реле сопротивления и направления мощности, содержащие блоки совпадения знаков двух синусоидальных электрических величин и основанные на принципе сравнения времени совпадения с заданным временем (1) и (2) или же со временем несовпадения (3).

Реле, построенные по первому принципу, нуждаются в применении расширителей импульсов. Дпя нацежного устранения вибрации импульсы должны быть расширены на время,превышающее период Т 20 мс, что снижает помехоустойчивость реле и увеличивает время его возврата. Реле, построенным по второму принципу, присуща резко выраженная зависимость времени и действия от разности фаз.

Известно реле, в котором вибрация и резкая зависимость времени действия от разности фаэ принципиально устранены (4) и (5) . Его особенность заключается в разделении функций срабатывания и возврата и передачи их разным блокам. Указанное реле содержит входной сумматор, Формирующий измеряемую величину, интегратор, нуль-индикатор, инвертор, пороговый элемент и блок возврата для установки интегратора в нулевое положение (быстрый разряд интегратора) . В тех случаях, когда данное реле используется в качестве реле сопроти влеки я или направления мощности, блок воз врата выпОлняется в виде двухполупериодного фазочувствительного органа, подключенного ко входу установка на нуль интегратора.

Однако это реле не обладает вы15 сокой помехоустойчивостью, ложно срабатывает при подаче на его входы энакопостоянных сигналов. Кроме того, блок возврата выполнен в нем так, что он реагирует на про2(должительность интервалов несовпа-! дения, вследствие чего реле ложно срабатывает, если на его вход подается сигнал повышенной частоты.

Бель изобретения — повышение помехоустойчивости реле.

Бель достигается тем, что в реле, содержащее сумматор, интегратор и пороговый элемент дополнительно введены блок совпадения поло30 жительных значений и блок совпаде73б256 ния отрицательных значений сравниваемых величин, интегратор, ограничитель напряжения, двухступенчатый делитель напряжения и двухполупериодный фазочувствительный орган, причем выход каждого из блоков со в и аден и я положи тел ьны х и отри цательных значений сравниваемых величин подключен ко входу соответствующего интегратора и ко входам двухполупериодного фазочунстнительного органа, выход которого подключен ко входам установки на ноль интеграторов, а их выходы подключены ко входам сумматора и ограничителя напряжения, выход которого подключен к одной ступени делителя напряжения, к другой ступени и средней точке которого подключены соответствующие входы установки значений порогов срабатывания и возврата порогового элемента, вход которого подключен к выходу вышеуказанного сумматора, а выход является выходом устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема. реле; на фиг. 2 — диаграммы, иллюстрирующие его работу н зоне срабатывания; на фиг. 3 — диаграммы, характеризующие поведение реле при воздействии помех.

Устройство содержит блоки 1 и 2 совпадения положительных и отрицательных значений сравниваемых величин, интеграторы 3 и 4, сумматор 5, ограничитель б напряжения, двухступенчатый делитель 7 напряжения, пороговый элемент 8,днухполупериоцный фаэочувствительный орган 9.

Дополнительный интегратор создает второй канал измерения, и реле срабатывает лишь в том случае, если измерения в обоих каналах дадут положительный результат. Отсюда следует, что предлагаемому реле можно придать столь же высокую помехоустойчивость, как и реле днойного сравнения фаэ (б1 . Ho поскольку уровень ограничения выходных напряжений интеграторов и напряжение срабатывания порогового элемента повышены, обеспечивается более высокая помехоустойчивость.

Если в известном сумматор установлен на входе реле,т.е.до интегратора, и предназначен для формиронания измеряемой величины из двух входных величин, то в предлагаемом реле сумматор включен между интеграторами и пороговым элементом и предназначен для сравнения сумм | выходных напряжений интеграторов с напряжениями срабатывания и воэвраrа порогового элемента.

Если напряжения U u U равны, нулю, напряжения 0оои О на выходах блоков 1 и 2 совпадения имеют нулевой или, быть может, отрицательный,уровень. Как следствие, имеет нулевой уровень и напряжение Осо на выходе фаэочувствительного органа 9. .Интеграторы 3 и 4 при этом разряжены, т.е. находятся н нулевом положении, и напряжения Од и Ub„ roæå имеют ну5. левой уровень. напряжение того же уровня возникает и на выходе сумматора 5: 1 О. Но пороги срабатынания и возврата порогового элемента

8 превышают нулевой уронень; напряжение срабатывания 0. =0 o+U 1 где aU — прямое падение напряжения на диоде в цепи установки напряжения срабатывания, а напряжение возврата U = Ul, -h U, где аО - - прямое

)! падение йапряжения на диоде н цепи уст анон ки напр яжени я ноз врата. Если учесть, что ОК выбирается большим величины д0ц, то становится ясно, t0

15 что в рассматриваемом режиме пороговый элемент должен находиться в не20 сработанном состоянии, и напряжение

11 o на его выходе имеет максималь1 но возможный положительный уровень, соответствующий несрабатынанию реле.

Если же на входы оеле поданы обе величины 01 и Ц и помеха orcvrcrayет, то на входы блоков 1 и 2 сонпа25

50 жения (фиг. 2}. На интервалах совпадения их знаков напряжения Uдо или

U будут иметь положительный уровень и двухполупериодный фазочувствительный орган 9 нступает н действие. Пусть Честь разность фаз напряжений 0 и U, фаэочувствительный орган 9 срабатывает н диапазоне углов — 11. Ч, где Ч - граница рабочей эоны.

Интеграторы 3, 4 вступают н действие лишь после срабатывания днуполупериодного фаэочувствительного органа 9. Вместе с сумматором

5, ограничителем б и пороговым элементом 8 они образуют измерительную часть реле, которая в конечном счете и решает, должно ли оно сработать. Но возврат реле целиком и полностью определяется двухполупериодным фаэочувствительным органом 9, так как при его возврате интеграторы 3, 4 практически мгновенно устанавливаются в нуленое положение порогового элемента 8, а если он до этого сработал, то сразу же возвращается.

На интервалах совпадения знакон напряжений 01 и Ц интеграторы 3, 4 попеременно заряжаются с постоянной времени э, т. е. напряжения 0 и возрастают по линейному эако"О ну. Поскольку определение ширины рабочей,зоны может быть возложено на фаэочувствительный орган 9, на интервалах несовпадения знаков напряжений и1 и У„интеграторы 3, 4 могут поддерживать уровень своего напряжения неизменным, как в известном

d0

65 дения поступают синусоидальные напря736756 (фиг. 2). Однако при нео:.ходимости возможно, разряжая интеграторы 3, 4 на интервалах несовпадения с некоторой постоянной времени Г:, получить регулируемую зависимость времени срабатывания от разности фаз М

Если бы реле содержало всего чишь.один интегратор, то при воздействии помехи, вызвавшей срабатывание фазочувствительного органа, он мог бы зарядиться до уровня срабатывания порогового элемента, что привело бы к ложному срабатыванию реле. Но в предлагаемом реле такая опасность исключена, потому что ограничитель 6 не позволяет одному из интеграторов 3 или 4 поднять свое выходное напряжение настолько, чтобы это могло привести к срабатыванию порогового элемента 8. Напряжения U и О ограничиваются пороroM О „„=-Ор, ьО", где ьО" — прямое падение напряжения на одном из диодов ограничителя 6. Если выходное напряжение одного из интеграторов 3 или 4 достигло порога Оорр то выходное напряжение О сумматора 5

U = — Од+Ое составит t)orp/р. Но порог срабатывания порогового элемента 8 устанавливается с таким расчетом, чтобы имело место неравенство 0 „0 „р/2.

И условие 0 ъО, приводящее к сра o cp батыванию реле, сложится лишь в том случае, если к напряжению О рна выходе одного из интеграторов добавится еще и напряжение на выходе второго интегратора, хотя и меньшее О „,но все же достаточно большое для того, чтобы была исключена ложная рабОта реле., Причем всегда имеется возможность, подняв порог LI „, добиться при незначительном увеличении времени срабатывания t p заметного повышения помехоустойчивости реле (фиг. 2) . Разумеется, величина Ucp должна оставаться меньшей Ов„„.

Двухполупериодный фаэочувствит ел ьный ор ган 9, вообще говоря, может быть построен по любому способу. Единственное предъявляемое к нему требование заключается в том, чтобы н рабочей зоне напряжение

U нд его выходе было непрерывным /

С.0

Вибраци я фазочувствительного органа

9 на краю рабочей эоны допустима, так как при этом интеграторы 3, 4 периодически разряжаются и не могут раз ни вать напряжение, достаточное для срабатывания порогового элемента 8.

Реализация фазочувствительного органа 9 по способу сравнения времени совпадения с заданным при одновременном контроле продолжительности интервалов несовпадения еще в большей степени повышает помехоустойчивость реле, поскольку длительность каждого интервала времени подвергает ся проверке, а именно проверяется, действительно ли интервалы совпадения превышают заданную величину ь, а интервалы несовпадения, наоборот, не превышают заданной величины

Применение данного реле сопротивления в дистанционной защите повышает ее помехоустойчивость, в результате чего уменьшается вероятность излишних срабатываний и отказов защиты, что в целом повышает надежность энергоснабжения потребителей.

Формула изобретения

30

1. Авторское свидетельство СССР

), 146843, кл. H 02 H 3/38, 1961

2. Авторское свидетельство СССР

9 480134, кл. Н 01 Н 83/16, 1973.

3, Патент Вели ко британии

9 1374425, кл. Н 02 Н 3/40, 1974.

4, Авторское свидет ельст во СССР

М 462229, кл. Н 01 Н 83/00, 1973.

5. Быстродействующее, устрой стно автоматического повторного включения ВЛ 750 кВ тапа AIIB-750. Отчет

ВНИИЭ Ф 73013627, М., 1974.

Реле сопротивлени я, содержащее, сумматор, и н те гр ат ор и пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения помехоустойчивости, дополнительно введены блок совпадения положительных значений и блок совпадения отрицательныхх 3 н ачений сравниваемых величин, интегратор, ограничитель напряжения, двуХступенчатый делитель напряжения и двухполупериодный Фазочувствительный орган, причем выход каждого из блоков совпадения положительных и отрицательных значений сравниваемых величин подключен ко входу соответствующего интегратора и ко входам двухполуцериодного фазочувствительного органа, выход которого подключен ко входам установки на ноль интеграторов, а их ныходы подключены ко входам сумматора и or раничителя напряжения, выход которого подключен к одной ступени делителя напряжения, к другой ступени и средней точке которого подключены соответствующие входы установки значений порогов срабатывания и возврата порогового элемента, вход которого подключен к выходу выше указанного сумматора, а выход является выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

736356 ао

6 . C, A dakotan, 1, Wede poh(. Реле сопротивления на принципе двойного сравнения фаз, выполненное на полупроводниковых триодах. Сб. Полупроводниковые триоды в аппаратуре релейной за циты, измерений и телемеханики для энергосистем. М,, Госэнергоиздат, l958, с. 41 — 49.

736256

О

<ео

<со

Составитель A. Васильев

Редактор М. Ликович Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор В. Синицкая

Заказ 2283/10 Тираж 783 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4