(54) РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
.1 Изобретение относитс к области электротехники и касаетс релейной защиты линий, электропередачи. Известны многозонные дистанционны защиты, измерительными органами кото рых вл ютс реле сопротивлени . Известны электромеханические реле сопротивлени , выполненные по электромагнитному или индукционному принципам/ а также полупроводниковые реле сопротивлени 1, 2 и 3. Принцип действи перечисленных ре ле основан на сравнений двух величин разность которых равна нулю при к.з. соответствующем срабатывании, т.е. фактическое измерение сопротивлени до места к.з.не производитс . Поэтому настройка, проверка и непрерывный контроль таких реле достаточно сложны . Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс рере сопротивлени , основгшное на принципе измерени величины сопротивлени на зажимах реле 4. Такое выполнение обеспечивает возможность посто нной проверки исправности цепей переменного и выпр мленного тока с помощью контрол сопротивлени на вхо де реле а нормальном нагрузочном режиме . Формы напр жений на выходах ин-. теграторов в цеп х тока и напр жени одинаковы и представл ют собой пилообразные напр жени . Причем врем возврата интеграторов в исходное положение (при помощи электронных ключей ) должно быть какМОЖНО меньше времени нарастани напр жени на выходе интегратора,так как только в этом случае среднее действующее или амплктудное значение напр жени на выходе схемы пропорционально сопротивлению на входе реле. Врем нарастани напр жени на выходе интеграторов до максимального значени обратно пропорционально величине входного тока, а врем возврата в нулевые начальные условие ограничено парё1метрами интеграторов и ключей, в частности предельной величиной тока и частоты, и практически посто нно. Шэтому при больших величинах токов врем нарастани становитс соизмеримым с временем возврата , и пропорциональность между выходным напр жением и сопротивлением на входе нарушаетс . Изменение напр жени возврата происходит по экспоненте с посто нной времени, определ емой параметрами цепи разР да. 3 Дл уменьшени погрешности реле нёрбходимо параметры этой схемы выбирать так, чтобы врем нарастани было достаточно болт-,1Л1м по сравнению с временем возврата. Увеличение времени нарастани напр жени снижает 1быстродействие реле, особенно при малых токах.. Таким образом, такое реле имеет повышенные погрешности Зс1мера при больших токах и малое быстродейст при малых токах. Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи реле со противлени . - ...-.-.,,,-., Это достигаетс тем, что в предложенное реле сопротивлени , содержащее промежуточные трансформаторы тока и напр жени , к которым подключены выпр мите-ль ые мосты, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих интеграторов, соединённым со входами пороговых блоков и электронные ключи, дополнительно введены дваинвертирующих усилител , элемент временной пам ти и нуль-индикатор. При этом выходы выпр мительных мостов че .рез инвертирующие усилители и электронные ключи подключены ко вторым вхо дам интеграторов, выход порогового блока в цепи тока соединен через элемент -временной пам ти с управл ющими входами обоих электронных ключей, а выход интегратора в цепи напр жени подключен через нуль-индикатор к управл ющему входу элемента временной пам ти, , . . , На фиг, 1 показана структурна схе ма предложенного реле на фиг. 2 формы кривой напр жени на быходе инг теграторов. Реле содержит промежуточныетрансформаторы тока и напр жени 1 и 2, выпр мительные мосты 3 и 4 в цеп х то ка и напр жени , инвертирующие усилители 5 и б, электронные ключи 7 и 8, интеграторы 9 и 10, пороговые блоки 11 и 12, элемент 13 временной пам ти и .нуль-индикатор 14, Инвертируквдие усилители 5, 6, подключенные к выходам выпр мительных L мостов 3, 4, должны иметь стабильный коэффициент усилени , и поворот фазм входного напр жени на 180, Этим требовани м удовлетвор ют, например, опергщионныё усилители с использовани ем интегральных микросхем. Интеграторы 9, 10 имеют пойеныией мере по два входа, оДин из которых соединен с выходом соответствующего выпр мительного моста, а другой через электронный ключ подключен к выходу инвертирующего усилител . Кроме того интегратор 9 в цепи тока должен иметь ограничение величины выходного напр жени при одной из пол рностей. Напр жение на выходе интегратора 9 может быть только однопол рным. Элемент вре менной пам ти 13, включенный между пороговым блоком 11 и управл ющими 15 электродами ключей 7, 8, имеет управл ющий вход, при подаче напр жени на который, происходит мгновенный возврат элемента 13 в исходное состо ние. Нуль-индикатор 14, подключенный ко входу порогового блока 12, срабатывает в момент изменени знака входного 1напр жени или в момент перехода этого напр жени через нулевое значение. Выход нуль-индикатора соединен с управл ющим входом элемента временной пам ти. Схема реле работает следующим образом , 6т измерительных трансформаторов тока и напр жени к промежуточным трансформаторам 1 и 2 подвод тс токи и напр жени защищаемого присоединени . Эти величины выпр мл ютс мостами 3 и 4, сглаживаютс и подаютс на первые входы интеграторов 9 и 10. При нулевых начальных услови х электронные ключи 7, 8 закрыты, пол рность на пр жени на выходах выпр мительных мостов такова, что выходные напр жени интеграторов 9, 10 положительны и линейно нарастают (см, фиг. 2), В момент времени t линейно нарастак циё во времени напр жениеиздостигает уровн испн ,при котором порого- . вый блок 11 срабатывает. При этом на выходе элемента временной пам ти 13 по вл етс сигнал, открывающий оба электронных ключа 7 и 8, От инвертирующих усилителей 5, б через эти ключи начинают протекать токи ко вторим входам интеграторов 9, 10. Благодар инвертирук дим усилител м 5, б эти токи имеют противоположное направление йо сравнению с токами первых входов интеграторов 9у 10, Поэтому напр жени Us и и 10 начинают снижатьс по линейному закону. Пороговый блок 11 возвращаетс в исходное состо ние, а электронные ключи остаютс включенными в течение времени, определ емого уставкой элемента 13 временной пам ти . Снижение напр жени LI происхойит примерно с той же скоростью, что и нарастание , а снижение напр жени Цэнесколько , быстрее, чем нарастание, необходимо , чтобы при любых погрешност х элементов схемы напр жение Ш достигало нулевого уровн раньше, чем напр жение Шо , Напр жение: на интеграторе 9 не может иметь отрицательного знака. В св Эи е этим, «ог-да в момент времени г напр жение UsДостигнет примерно нулевого уровн дальнейшее его изменение приостанавливаетс . Напр жение U-io проходит через нуль в момент времени ПР этом срабатывает нуль-индикатор 14, что вызывает сброс деёменной пам ти и запирание электронных ключей 7 и 8, Процесс нарастани напр жений U9 и Ji« на выходах интеграторов наодгнаетс снова. При такой выполнении схемы и соответствующем выборе параметров каждый
5 период работы интеграторов начинаетс об зательно с нулевых начальных условий, что исключает накопление за р дов на конденсаторах интеграторов и 10. Амплитуда периодического напр жени и 10 в момент времени tt определ е с следующим образом: : . i;,o k«L/t k.t; ,n,,lf hz, а частота f /trafc, f Как нарастание, так и спад напр же ни на выходе интегратора 10 происход т по линейному закону, причем соотношение между скорост ми .нарастани спад всегда одно и тоже.Поэтому сред нее значение напр жени и|о,огрйниченное пр мой.нарастани , пропорционально среднему значению этого напр жени , ограниченному пр мой спада.Поскольку оба средних значени пропорциональны амплитуде , среднее результирунвдее выходное напр жение пропорционально сопротивлению на входе реле, как ив прототипе, однако ё отличие от последнего отсутствует, требование мгновенного возврата интегратора к начальн|11М услови м, В нормальном нагрузочном режиме к реле подвод тс номинальное напр жение и ток нагрузки, на интеграторе 10 по вл етс напр жение, пропорциональное сопротивлению нагрузки, что можно Еизуально проконтролировать, напри мер вольтметром. Пороговый блок 12 не работает,. При к«з. на защищаемом присоединиНИИ сопротивление на зажимах реле падаат , напр жение на интеграторе 10 снижаетс , пороговый блок 12 .срабатывает и выдает сигнал на отключение электроустановки. Если допусти1 эе по услови м применени рпергщионного усилител врем возврата интегратора к нулевым началь ным услови м составл ет t , минималь ное врем нарастани напр жени в реле-прототипе равно около 201 , что дает пограиность в замере в зависимос ти от величины тока около 5%. В предложенном реле .времени,нарастани и спад одинаковы, поэтому при прочих равных услови х допустима частота на пр жени на интеграторе примерно в