Устройство для защиты от обратных токов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 744827 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За я влеио 28.03.7 8 (21 ) 2594356/24-07 (51 )М. Кл. с присоединением заявки ¹

Н 02 Н 3/16

Гееудерстееиный комитет

СССР (23) Приоритет йо лелем изобретений и открьпий

Онубликовано 3р 06 80. Ьктллетень №24

Дата опубликования описания 02,07 8р (53) УДК 621.316. .92 5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Михайлов, А. С. Дорптй, Н. Г. Слухаев, Гь В. Самойлов и В. М. Вербников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО 3,"ЦЦИТЫ ОТ OEPATHbJX

ТОКОВ

Изобретение относится к области релейной защиты и противоаварийной автоматики и может быть использовано для вьиявления обратных токов, сопутствующих аварийным режимам, B электроэнергетичео ктск системах постоятптогс тока, например в судовых энергосистемах.

Известны устройства, в которых в качестве измерительного элемента исполтзуется магнитный усилитель с самонась 10 щением, выполненный на двух сердечниках и подключенный к источнику питания Щ, Недостаток данного устройства - несрабатывание при больших кратностях тек&, 15

Наиболее близким к изобретению по тонической сущности и достигаемому резулт тату является устройство, которое содержит выходной = oê и двухкаскадный магнитный усилитель, работающий в релейном режиме, состоящий из предварительного и выходного каскадов, нагрузкой последнего является электромеханическое реле

Недостатки такого устройства — малое быстродействие, обусловленное тем, что при появлении обратного тока большой кратности, выходное напряжение предварительного каскада, приложенное кцепи управления выходного каскада магнитного усилителя, изменяется скачком и приводит к появлению тока в обмотке электромеханического реле, являющегося нагрузкой выходного каскада, с некоторым временем задержки, которое обусловлено увеличением инерционности выходного каскада магнитного усилителя при нахождении рабочей точки последнего в области нижнегс колена характеристики "вхот -выход", а также возможность н срабатывания его в случаепоявления обрат ного тока большой кратности, являющегося причиной перехода предварительного каска дамагнитного усилителя из области насыще;-шя на правой ветви характеристики икодвыход в область насыщения на левой веч ви, Ввиду того, что указанные области на сыщения правой и левой ветвей характерио7448 го каскада магнитного усилителя, соединенЗо

7<1 р ср.сел. з

55 гики магнитного усилителя не имеют раз личия по амплитуде, то при появлении обратного тока большой кратности на обмов ку электромеханического реле после времени запаз ьюания, определяемого временем переходцого процесса, в выход на кас»каде магнитного усилителя. можа пос;-у пить импульс напряжения по длительности недостаточный для его срабатывания. Обт ясняется это тем, что длительность этого импульса напряжения зависит от времени задержки Т> предварительного каскада магнитного усилителя, которое изменяется в зависимости от кратности обратного тока. Чем больше кратность обратного тека, тем меньше время задержки Т, а соответственно и длительность импульса напряжения на обмотке реле.

Пель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства при появлении обратных токов большей кратно ГИ.

Поставленная цепь достигается тем, что устройство защиты,от обратных токов, содержащее блок предварительного каскада магнитного усилителя и блок выходно;.пяй с выходными блоком, дополнительно снабжено каналом из последовательно соединенных блока сравнения, реагирующего органа и селектора импульсов по длительности и сглаживающим фильтром подзлюче» иным между выходом блока предваритель ного каскада и входом блока выходного каскада магнитного усилителя, работающего в линейном режиме, при атом выход селектора импульсов по длительности, подключен к выходному блоку, один из входов блока сравнения подключен к выходу блока предварительного каскада магнитно го усилителя, а другой вход блока сравнения подсоединен к выходу сглаживающего фильтра.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы (возникновение обратного тока с малой скоростью нарастания); на фиг. 3 - то же (появление обрач ного тока большой кратности).

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 предварительного каскада магнитного усилителя и блок 2 выходного каскада маг»нитного усилителя, между которыми включен сглаживающий фильтр 3, блок 4 сравнения, имекипий два входа, один из которых подключен к точке соединения выхода блока 1 предварительного каскада ма1 нитного усилителя со входом сглаживаю5

27 4 щего фильтра 3, а другой вход подсоединен к его выходу. Блок 4 сравнения подключен к последовательно соединенным реагирующему органу 5 и селектору б импульсов по длительности, который подключен к выходному блоку 7, Устройство работает следующим образом.

Появление обратного тока, нарастающего с небольшой скоростью (фиг, 2), приводит к увеличению длительности пау1 (п ) между импульсами выходного напраженияЦ@д „„на правой ветви харакчериотики вход-выход предварительного каска да магнитного усилителя, что влечет за собой увеличение длительности импульсов

f на выходе реагирующего органа, поскольку на один из входов блока сравнения во время паузы t подается напряжение меньшее по величине, чем напряжение, поступающее на другой вход, с выхода сглаживающего фильтра U>

В этом случае длительность выходного импульса, поступающего с реагирующего органаЦ, на вход селектора импульсов по длительности, не превосходит по величине половину периода питающего напряжения источника питания магнитного усилителя. Селектор импульсов по длительнос ти не срабатывает, так как уставка eFO срабатывания выбирается из условия.г де Т вЂ” период питающего напряжения источника питания магнитного усилителя;, Т>- время задержки выходке;о на- пряже ния Ug

ых

Линейное уменьшение напряжения на выходе сглаживающего фильтра L@ приводит к увеличению тока через обмотку электромеханического реле, являющегося нагрузкой выходного ка=када магнитного усилителя, и при достижении его величины, достаточной для срабатывания реле, происходит его включение.

При появлении обратного тока большой кратности, что возможно, в случае короткого замыкания, происходит переход предварительного каскада магнитного усилителя из области с положителной обратной связью в область с отрицательной обрат= ной связью, Этот переходный процесс ха74 1827 6 рактеризуется отсутствием напряжения

fj (фиг, 3) на выходе предваритель ного каскада в течение времени задержки

ТЗ определяемом из выражения:

4и/„Я(В -Я где Й/ — число витков обмотки управле ния; - сечение магнитопровода; д - индукции насьпцения материала

S сердечника магнитного усилителя;

И„, — амплитудное значение переменной составляющей индукции;

E> — сигнал управления магнитного усилителя, у †. сопротивление обмотки управления

Гу — ток в обмотке управления, соответствующий режиму; холосто- го хода магнитного усилителя.

Напряжение на выходе фильтра )/ во время переходного процесса скачком не изменится и будет больше чем выходное ряжение Ugыкму в течение времени задержки Т>. Под воздействием разности этих двух. напряжений на выходе реагирукг щего органа 4ык ро (фиг ° 3) формируется Зо импульс с длительностью равной времени с задержки Т, который поступает на селектор импульсов по длительности.

Последний срабатывает и включает выходной блок, который в свою очередь воз- М действует на обмотку отключающего аппарата.

При выборе уставки срабатывания селектора импульсов по длительности равной ср сел,= (1в1-1,2), быстродействие уст ройства практически повышается на величину длительности переходного процесса в блоке выходного каскада магнитного усилителя, которое складывается из времени задержки Т, обусловленное работой блока 4> выходного каскада в области нижнего zoneна характеристики вход -выход и его п стоянкой времени Т, обусловленной индуктивностыо цепи управлении, Таким образом, используя свойство задержки блока предварительного каскада магнитного усилителя при переходе из области с положительной обратной связью в область с отрицательной обратной связью, что возможно в случае появления о6ратных токов большой кратности и осуществляя сравнение как напряжений на входе и выходе сглаживающего фильтра, включенного на выходе блока предварительного каскада магнитного усилителя, так и длительности импульса напряжения, полученного с реагирующего органа с заданным, определяемым времени срабатывания селектора импульсовпо длительности, позволяет повысить быстродействие устройства на величину времени переходного процесса,происходящего в выходном каскаде магнитного усилителя, а также повысить надежность, которая обеспечивается срабатыванием устройства при любой кратности обратного тока.

Формула изобретения

Устройство зашиты от обратных токов, содержащее блок предварительного каскада магнитного усилителя и блок выходного каскада магнитного усилителя, соединенный с выходным блоком, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повыше ния быстродействия и надежности, при появлении обратных токов большой кратно ти, оно дополнительно снабжено каналом из последовательно соединенных блока сравнения,реагирующего органа и селектора импульсов по длительности и сглаживающим фильтром подключенным между sbrxoдом блока предварительного каскада и входом блока выходного каскада магнитного усилителя, работающего в линейном режиме, при этом выход селектора импульсов по длительности подключен к выхо ному блоку, один из входов блока сравнения подключен к выходу блока предварительного каскада магнитного усилителя, а дру» гой вход блока сравнения подключен к выходу сглаживающего фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 277065, 1970.

2. Кротова А..А., Максимова М. К.

Магнитные элементы в судовых системах автоматики. Л., "Судостроение, 1970, с. 184-187.

744827

Йь!х в

Мах ич 4ихг

Составитель Г. Щегольнова

Р едактор А. Мотыль Техред Р. Олиян Корректо

Заказ 3828/19 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Сте4

Ж

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4