Устройство для формирования тока при испытании быстродействующих реле защиты

 

О П И С А Н И Е ()983808

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

Союз Советснин

Социалистические

Реслублни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (5 l ) M. Кл.

Н 01 Н 69/01 (22) Заявлено 16.07.81 (21) 3318373/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ъоудврстекнный квинтет

СССР ав лолам езооретеннй н открытей

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень At 47 (53) УДК 621..316.925 (088.8) Дата опубликования описания 23.12.82 (72) Авторы изобретения

Г. В. Бердов и М. М. Середин .

Южное отделение Ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научноисследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект» (7) ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ . ФОРМИРОВАНИЯ ТОКА ПРИ ИСПЫТАНИИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮШИХ

РЕЛЕ ЗАШИТЫ

Изобретение относится к релейной эашите, а именно к устройствам для испытания быстродействующих реле защиты с целью определения их характеристик срабатывания.

Известны устройства формирования то5 ков для испытания реле зашиты, в которых источники питания через цепи, формирующие периодическую составляющую первой гармоники и апериодическую составляющую тока, подключены к реле зашиты (1 ).

Однако данное устройство не позволяет получить ток, содержащий кроме апериодической составляющей и первой гармони1 ки также и высшие гармоники.

Известно устройство для формирования тока при испытании быстродействующих реле зашиты, в котором источники питания через формирователи гармонических 2О и апериодических составляющих подклк>чены к реле зашиты (2 7 .

Недостатком известного устройства является сложность, определяемая необ2 ходимостью разработки прецизионных формирователей гармонических и апериодических составляющих на основе резонансных контуров и апериодических звеньев, а также необходимостью применения мощного усилителя для сопротивления уст» ройства .формирования тока и реле зашиты.

Кроме того, недостатком является низкая точность воспроизведения требуе-мой формы тока на начальном интервале процесса по причине возникновения в момент подключения к устройству формирования нагрузктт переходного процесса в колебательных контурах и апериодических звеньях, содержащих реактивные - элементы.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности.

Указднная цель достигается тем, что в устройстве для формирования тока при испытании быстродействующих реле эапц ты, содержашем источники питания, которые через ряд параллельных цепей, вклю083808 чающих управляемые ключи и резисторы, подключены к реле зашиты, пусковой блок, в качестве источников питания применены два источника питания постоянного напряжения, выводы разной полярности которых через управляемые ключи, цепи управления которых подключены к выходу пускового блока, соединены с первым выводом реле защиты, параллельно которому включен конденсатор, между двумя !О другими выводами источников питания постоянного напряжения и вторым выводом реле зашиты включен ряд одинаковых цепей, состоящий из последовательно соединенных переменного резистора и управ- 15 ляемого ключа, причем цепи управления каждого ключа соединены через отдельные элементы вьдержки времени с выходом пускового блока.

Таким образом, источники постоянного о напряжения подключены разнополярно к цепи реле защиты через ряд параллельно включенных нелинейных активных цепей с управляемыми характеристиками: при замкнутом положении ключей сопротивле- 25 ние каждой параллельной цепи равно сопротивлению переменного резистора, включенного последовательно с ключом, а при разомкнутом положении ключей сопротивление этих цепей бесконечно велико.

Моменты замыл<анни ключей могут изменяться с помощью элементов вьдерж-ки времени, выходы которых соединены с цепями управления ключей, а выходы 35 соединены с выходом одного общего пускового блока. Вследствие этого в каждой параллельной цепи, подключенной к цепи реле защиты, может регулироваться момент начала протекания постоянного тока и значение этого тока. Бепи, подключенные к выводам различной полярности источников питания, задают в цепи реле зашиты ток, протекающий в противоположном направлении.

График действительной функции тока может быть с любой требуемой степенью приближения заменен ступенчатой характеристикой. Для реализации ступенчатой функции тока необходимо создавать в моменты 1; в цепи реле защиты приращения тока д3;, имеющие значения и.зна ки, определяемые видом функции тока и принятой степенью приближения к ней ступенчатой функции.

В устройстве для этого необходимо задать расчетные значения вьдержек времени 1; и значения приращений токов а 3; путем установления требуемых значений сопротивлений переменных резисторов. Требуемый знак приращения тока реализуется подключением данной активной нелинейной цепи к соответствующему полюсу источника питания. Применение активных цепей для формирования тока в цепи реле зашиты вместо колебательных контуров и апериодических звеньев исключает возможность возникновения заметных переходных процессов в схеме формирования в моменты коммутации тока в цепи реле зашиты.

Для шунтирования гармоник высокого порядка, определяемых ступенчатостью формы тока на выходе устройства формирования, параллельно цепи реле защиты необходимо подключить сглаживающий конденсатор.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — получение параметров и дЭ;, задаваемых в схеме фиг. 1;-. на фиг. 3 — потенциальная диаграмма работы пускового блока и элементов выдержки времени.

Схема предлагаемого устройства содержит пусковой блок 1, источники 2 питания постоянного напряжения, управляемые ключи 3 для подключения источников питания к нагрузке, цепь 4 реле защиты, сглаживающий конденсатор 5, элементы

6 выдержки времеии, управляемые ключи

7, переменные резисторы 8.

В качестве пускового блока 1 может быть использован полупроводниковый формирователь прямоугольного импульса, длительность которого равна времени протекания формируемого тока. В качестве источников 2 постоянного напряжения может быть использован, например, ста тический вентильный преобразователь со сглаживающим фильтром на выходе или генератор постоянного тока. Управляемые ключи 3 и 7 могут быть реализованы с помощью сильноточных тиристорных оптопар, имеющих время включения порядка

10-30 мкс, что соответствует погрешности моментов приращения тока 1-3 Ь при интервале между моментами приращения тока 1 мс.

В качестве элементов выдержки времени могут быть использованы известные полупроводниковые реле времени. График тока, который необходимо задать в реле зашиты, преобразуется в ступенчатую характеристику, как показано на фиг. 2.

При этом параметры Е; (или д 3; ) выбираются таким образом, чтобы обеспечить минимальную погрешность аппроксимации.

8 б ходных процессов в электрической системе, проведенных с использованием ЭВМ.

Технико-экономическая эффективность: устройства по сравнению с известными определяется упрощением его реализации и повышением точности воспроизведения расчетной формы тока в реле зашиты.

Благодаря этому могут быть более точно определены характеристики срабатывания реле зашиты и может быть достигнуто вследствие этого повышение эффективности функционирования устройств релейной зашиты. формула изобретения

Устройство для формирования тока при испытании быстродействующих реле зашиты, содержащее источники питания, которые через ряд параллельных цепей, включающих управляемые ключи и резисторы, подключены к реле зашиты, пусковой блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, в качестве источников питания применены два источника питания постоянного напряжения, выводы разной полярности которых через управляемые, ключи, цепи управления которых подключены к выходу пускового блока, соединены с первым выводом реле защиты, параллельно которому включен конденсатор, между двумя другими выводами источников питания постоянного напряжения и вторым выводом реле зашиты включен ряд одинаковых цепей, оостояших из последователь,но соединенных переменного резистора и управляющего ключа, причем цепи управ-ления каждого ключа соединены через отдельные элементы выдержки времени с выходом пускового блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 474079, кл. Н 02 Н 1 1/001 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 477483, кл. Н 01 Н 69/01, 1975.

5 98380

Например,, при увеличении крутизны тока (росте производной) отсчеты t; нужно делать чаше. После этого в схеме (фиг. 1) устанавливаются полученные значения параметров t;, а З; . Лля этого5 задаются соответствующие выдержки времени в элементах 6 выдержки времени значения токов а 3; путем установления необходимого значения сопротивления переменных резисторов 8.

Устройство работает следующим образом.

При включении пускового блока 1 на егЬ выходе появляется импульс (фиг. 3), .который переводит ключи 3 (фиг. 1) в замкнутое состояние. Одновременно упЪ равляюший импульс пускового блока осуществляет запуск элементов выдержки времени. Сигналы на выходах элементов выдержки времени появляются через мо- 20 менты времени 1; от момента их запуска (фиг. 3), при этом происходит перевод соответствующих ключей 7 в замкнутое состояние и по цепи нагрузки протекает ток, имеющий ступенчатую характеристи 25 ку. На фиг. 3 показано напряжение 0„g на выходе пускового блока и напряжения

0 .на выходе элемента выдержки времени эВ1 с номером

Порядок высших гармоник, генерируемых схемой, определяется интервалом дискретизации исходной функции тока и является достаточно высоким, поэтому высшие гармоники могут быть зашунтированы конденсатором, включенным парал- 35 лельно цепи реле зашиты, без заметного искажения формы тока в реле.

Предлагаемое устройство целесообразно использовать при испытаниях быстродействующих реле защиты, имеющих вре- 40 мя срабатывания 1-2 периода промышленной частоты. В качестве исходной информации для получения ступенчатой функции тока могут быть использованы осциллограммы, полученные при натурньас 45 экспериментах, результаты расчетов пере983808

ФМю

МАе

Ф

Фиг. Э

ВНИИПИ Заказ 9938/64 Тираж 761 Подписное

Филиал ПНП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4