Реле активной мощности

 

Союз Советсинк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (51)М. Кл. (2»Заявлено 30. 05. 80 (21)2933393/24-07 с присоединением заявки М

Н 02 Н 3/38

Н 01 Н 83/18

Государственный квинтет

СССР ао делан нзобретеник и открытки (23) П риоритет (53) УДК621,316. .925(088.8) Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М22

Дата опубликования описания 15. 06. 82 (72) Авторы изобретения

Ю.Я.Лямец, В.И.Антонов и В.M.ØåeöoB

° °

Чувашский государственный университет астм.-И-, Н.Ульянова (7I) Заявитель (54) РЕЛЕ АКТИВНОЙ ИОЦНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты генераторов от перегрузок и от перехода в двигательный режим.

Известно реле активнои мощности, содержащее промежуточные преобразователи тока и напряжения, неуправляемые выпрямители, два квадратора, сглаживающий фильтр и пороговый элемент (1).

Вследствие технологического разброса параметров нелинейных элементов, с помощью которых выполнены квадраторы, требуемая по принципу действия реле идентичность характеристик последних нарушается, что приводит к понижению точности реле.

Известно реле активной мощности, содержащее промежуточные преобразова"

20 тели тока и напряжения, управляемый выпрямитель с одним сглаживающим фильтром, неуправляемый выпрямитель с другим сглаживающим фильтром, причем фильтры включены встречно-последо,вательно (23.

Недостатком этого реле является погрешность срабатывания по активной мощности, которая возрастает при отклонении напряжения от номинального значения.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей реле.

Поставленная цель достигается тем, что в реле активной мощности, содержащее промежуточный преобразователь тока, выход которого подключен к одному входу управляемого выпрямителя, на выходе которого включен один сглаживающий фильтр, промежуточный преобразователь напряжения, выход которого подключен к другому входу управляемого выпрямителя и входу неуправляемого выпрямителя, другой сглаживающий фильтр и пороговый элемент, выход которого является выходом реле, дополнительно введены вычитающий блок и пос936167 где

U = V inuot — ы и ((ut-9), Uy = klсоз4+U ) Ч5 М Со5 Ф Ч

3 ледовательно включенные пороговый элемент и регулируемый ограничитель напряжения, при этом вход вновь введенного порогового элемента подключен к выходу неуправляемого выпрямителя, выход регулируемого ограничителя напряжения подключен к входу другого сглаживающего фильтра, выход которого подключен к одному входу вычитающего блока, к другому входу которого !в подключен выход сглаживающего фильтра, а выход вычитающего блока подключен к входу выше упомянутого порогового элемента.

На фиг. 1 изображена функциональч ная схема реле активной мощности, на фиг. 2 - временные диаграммы работы дополнительных блоков, на фиг. 3 график погрешности замены Arcs и и .

20 первым членом разложения его в степенной ряд.

Реле активной мощности содержит преобразователи 1 тока и напряжения 2, управляемый выпрямитель 3, выход которого через один сглаживающий фильтр 4 подключен к одному входу вычитающего блока 5, один пороговый элемент 6, неуправляемый выпря-. митель 7, к выходу которого каскадно подключены другой пороговый элемент 8, регулируемый ограничитель 9 напряжения и другой сглаживающий фильтр 10.

Реле работает следующим образом.

При отсутствии на входах преобразо- вателей 1 и 2 хотя бы одной из подвоа димых величин напряжение на выходе управляеиого выпрямителя 3 равно нулю и реле не работает.

В том случае, когда сигнал. на выходе неуправляемого выпрямителя 7 отсутствует или его амплитуда меньше порога срабатывания Ч элемента 8, напряже-1 ние на выходе сглаживающего фильтра

10 достигает максимально возможного res значения, определяемого уровнем ограничения регулируемого ограничителя напряжения 9, Если же напряжение на выходе неуправляемого выпрямителя 7 дос таточно велико по сравнению с порогом Ч„, то на интервалах времени, где мгновенное значение этого напряжения преВосходит V!1, выходной сигнал порогового элемента 8 понижается до нуля.

Длительность импульсов на входе сгла-, живающего фильтра 10 составляет таким образом

Ьс = 2t„, 4

V — АГС5!и--— ч

W Ч ъ круговая частота

V — амплитуда напряжения на выходе неуправляемого выпрямителя 7.

Среднее значение импульсов напряжения, выделяемые фильтром 10, равно

Vï

Ч !О О ° Чо

О.Т .о у

Sx где - уровень, задаваемый ограничителем напряжения 9, М т — действующее значение напряжения на входе управляемого выпрямителя 7.

Заменяя в выражении для V 0 арксинус первым членом его разложения в степенной ряд, получим

V 0 Vtl с!

V 10 ""- - Ч Ч

° !! Ю ьх где с! — конст нта, V — - действующее значение напряжения сети. На фиг. 3 приведен график погрешности последнего соотношения.

Если к входным зажимам реле подве; дены синусоидальные напряжения и ток то на выходе управляющего выпрямителя

3 появляется напряжение содержащее постоянную составляющую пропорциональную активному току и переменную составляющую ц „. Выделение постоянной составляющей напряжения производится сглаживающим фильтром 4.

Таким образом, при подведении к входным зажимам реле контролируемых величин на один и другой входы вычита ющего блока 5 поступают сигналы, npor порциональные соответственно активному току и обратной величине действующего значения напряжения сети. При этом напряжение на выходе вычитающего бло; ка 5

Пороговый элемент 6 изменяет свое состояние, если

kl cos t! - — ), 0, CL что произойдет при ! ЧсоИ) ц., 5 93616 где d представляет собой установку по активной мощности.

Как видно из (1), эта установка может быть изменена регулированием либо порога срабатывания Чп порогового эле- мента 8, либо уровня ограничителя напряжения 9. Использование реле в устройствах релейной защиты значительно повышает надежность энергосистем и уменьшает ущерб от аварий в них. . 10 формула изобретения

Реле активной мощности, содержащее д промежуточный преобразователь тока, выход которого подключен к одному входу управляемого выпрямителя, на выходе которого включен один сглаживающий фильтр, промежуточный преобра- 2в зователь напряжения, выход которого подключен к другому входу управляемого выпрямителя и входу неуправляемого выпрямителя, другой сглаживающий .:. фильтр и пороговый элемент, выход 2S которого является выходом реле, о т1л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функ7 6 циональных возможностей, в него дополнительно введены вычитающий блок и последовательно включенные пороговый элемент и регулируемый ограничитель напряжения, при этом вход вновь введенного порогового элемента подклю. чен к выходу неуправляемого выпрями-. теля, выход регулируемого ограничителя напряжения подключен к входу другого сглаживающего фильтра, выход которого подключен к одному входу вычитающего блока, к другому входу которого подключен выход сглаживающего фильтра, а выход вычитающего блока подключен к входу выше упомянутого порогового элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Реле активной мощности полупроводникового типа PM-53) PM-54, РИ-403, PM-404. Техническое описание и инс" трукция по эксплуатации О.Л.Х. 140079, 1973

2. Иашенков В.И.Полупроводниковое ,реле обратной мощности, "Приборы и системы управления". 4" 12, 1973 с. 42-44.

936167

Фиг.2

Р,2х g8 4Р

Составитель Т.Щеголькова

Редактор Н.Воловик Техреду. Пекарь Корректор С Щомак е

Заказ 4235/63 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ 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