SU1410169A1 - Преобразователь синусоидальных величин дл релейной защиты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к релейной защите и автоматике энергосистем. Цель изобретени  - повышение устойчивости и надежности преобразовани . Преобразователь содержит по числу входных величин датчики 1 тока и напр жени , фильтр 2 напр ж.ени  пр мой последовательности с элементом пам ти, формирователь 3 импульсов, формирователь 4 импульсов с фазоповоротной схемой, формирователь 5 импульсов, элемент 6 задержки, фазочувствительные выпр мители 7 и 8, интеграторы 9 и 10, ключевые элементы 11 и 12, элементы 13 и 14 выборки-хранени , коммутатор 15 и аналого-цифровой преобразователь 16. Блоки 7-14 объединены в блок 17 преобразовани . 2 ил.

Description

сл

05 ;0

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть использовано в дистанционных токовых защитах, избирател х АПВ и т.п., выполненных на основе микропроцессорных структур.

Цель изобретени  - повышение устойчивости и надежности.

На фиг. 1 представлена структурна  схема преобразовател  дл  трехфазной контролируемой сети; на фиг. 2 - временные диаграммы работы преобразовател .

Преобразователь синусоидальных величин дл  релейной защиты содержит по числу входных величин датчики 1 тока и напр жени , фильтр 2 напр жени  пр мой последовательности с элементом пам ти, подключенный своими входами к выходам датчиков 1 напр жени  фаз, первый формирователь 3 импульсов и второй формирователь 4 импульсов с фазоповоротной схемой, подключенные к выходу фильтра 2 напр жени  пр мой последовательности с элементом пам ти , третий формирователь 5 импульсов и элемент 6 задержки, включенные последовательно , причем вход третьего формировател  5 импульсов подключен к выходу первого формировател  3 импульсов, по числу датчиков 1 тока и напр жени  - первые 7 и вторые 8 фазочувствительные выпр мители, подключенные первыми входами к выходам первого формировател  3 импульсов и второго формировател  4 импульсов с фазоповоротной схемой, а вторыми входами - к выходам каждого датчика 1, первые 9 и вторые 10 интеграторы, подключенные информационными входами к выходам фазочувст- вительных выпр мителей 7 и 8 соответственно , первые 11 и вторые 12 ключевые элементы , подключенные входами к выходу элемента 6 задержки, а выходами к управл ющим входам первого 9 и второго 10 интеграторов , элементы 13 и 14 выборки-хранени , информационные входы которых подключены к выходам интеграторов 9 и 10, а управл ющие входы - к выходу третьего формировател  5 импульсов, коммутатор 15, входы которого подключены к выходам элементов 13, 14 выборки-хранени , и аналого-цифровой преобразователь 16, подключенный к выходу коммутатора 15. Блоки 7-14 объединены в блок 17 преобразовани .

Преобразователь синусоидальных величин дл  релейной защиты работает следующим образом.

На выходе фильтра 2 выдел етс  напр жение пр мой последовательности Oi, которое фильтруетс  и запоминаетс  на некоторое врем  активным полосовым фильтром с высокой добротностью, настроенным на про- мыщленную частоту, который входит в состав блока фильтров 2. На выходе формирователей 3 и 4 формируютс  пол ризующие пр моугольные импульсы напр жений Ua и U4, сдвинутых на 90 эл. град. (фиг. 2). Формирователь 5 формирует кратковременные импульсы по фронту изменени  напр жени  Us (дл  случа  двухполупериодного преобразовани  он формирует импульсы как по

положительному, так и по отрицательному фронту). Элемент 6 задержки формирует кратковременные импульсы по фронту окончани  импульсов с выхода формировател  5. Диаграммы на фиг. 2 приведены дл  случа  напр жени  UA, совпадающего

по фазе с напр жением Us. При этом на выходах фазочувствительных выпр мителей 7 и 8 формируютс  1апр жени  U и Us, а на выходах интеграторов 9 и 10 - пропорциональные им напр жени  Ug и Uio.

В моменты времени t , |§, щ,... на выходе формировател  5 формируютс  кратковременные импульсы, разрешающие выборку сигналов с помощью элементов 13 и 14 выборки-хранени . При этом на выходах эле0 ментов 13 и 14 выборки-хранени  формируютс  напр жени  Ui3 и Uu, равные значени м напр жений Ug и Uio в указанные моменты времени. Дл  рассматриваемого случа  напр жение Uis (косинусна  составс л юща ) равно амплитуде напр жени  Ug, а напр жение Uu (синусна  составл юща ) равно нулю. Так как длительность импульсов , формируемых на выходах формировател  5 и элемента 6 задержки, значительно меньше полупериода промышленной час0 тоты, то вли нием последней на временной диаграмме можно пренебречь.

В интервалах времени между выборками напр жени  Uu и UH на выходах элементов 13 и 14 выборки-хранени  практи5

чески не измен ютс  по величине. После

окончани  импульса на выходе формировател  5 на выходе элемента 6 задержки формируетс  кратковременный импульс, который через ключевые элементы 11 и 12 обеспечивает начальную установку интеграторов

0 9 и 10. При установившемс  значении величины UA напр жени  Uis и Ui4 не измен ютс , а в переходном режиме они измен ютс  ступенчато через врем , равное 1/2 периода промышленной частоты.

5 Таким образом, на выходах блока 17 преобразовани  фазы А формируютс  напр жени , пропорциональные активной и реак- т ивной составл ющим вектора напр жени  ОА, которые преобразуютс  в цифровую фор- .му с помощью коммутатора 15 и аналого0 цифрового преобразовател  16.

Особенностью работы преобразовател   вл етс  то, что обеспечиваетс  одновременность выборки сигналов. При этом погрешность измерени , обусловленна  неодновременной выборкой сигналов, исключаетс  пол5 ностью. Поскольку выборка сигналов производитс  в определенное врем , кратное 1/2 периода промышленной частоты, а интегрирование сигналов - в течение этого времени.

то точность преобразовател  повышаетс  т- за уменьшени  погрешности, обусловленной некачественным сглаживанием измер емых напр жений, и не зависит от величины переменной составл юш,ей на выходе фазочувст- вительного выпр мител . При этом интегральное значение сигнала во врем  интегрировани , кратное периоду или 1/2 периода промышленной частоты, пропорционально среднему значению величин и практически не зависит от уровн  пульсаций, а быстродействие преобразовател  повышаетс  и не превышает 10 мс. Точность преобразовани  не зависит от количества выборок и соответствует точности цифрового преобразовани  с бесконечным количеством выборок, что повышает устойчивость и надежность комплекса.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь синусоидальных величин дл  релейной защиты, содержащий по числу входных величин датчики тока и напр жени , выходы которых электрически соединены с входами элементов выборки-хранени , коммутатор, входы которого подключены к выходам элементов выборки-хранени , а выходы - к входу аналого-цифрового преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости и надежности , в него введены фильтр напр жени 

   пр мой последовательности с элементом пам ти , первый формирователь импульсов, второй формирователь импульсов с фазопово- ротной схемой, третий формирователь импульсов , элемент задержки, а также соответственно по числу датчиков тока и напр жени  первые и вторые ключевые элементы , интеграторы и фазочувствительные выпр мители , причем входы фильтра пр мой последовательности с элементом пам ти подключены к выходам датчиков, напр жени  фаз, а его выход - к входам первого формировател  импульсов и второго формировател  импульсов с фазоповоротной схемой , выходы которых подключены соот5 ветственно к первым входам первых и вторых фазочувствительных выпр мителей, к вторым входам которых подключен выход каждого датчика, а к выходам - информационные входы первых и вторых интеграторов , управл ющие входы которых под0 ключены к выходам первых и вторых ключевых элементов, а выходы - к информационным входам элементов выборки- хранени , управл ющие входы которых подключены к выходу третьего формировател 

   5 импульсов, вход которого подключен к выходу первого формировател  импульсов, а выход - к входу элемента задержки, выход которого подключен к входам первых и вторых ключевых элементов.

   1 Л

   s

   %

   2Л

   3Jl

   2ft

   j;r

   at

   cJt

   3W

   Sii/2

   t

   jt