SU748637A1

SU748637A1 - Resistance relay

Info

Publication number: SU748637A1
Application number: SU772527409A
Authority: SU
Inventors: Эрнст Кириллович Федоров; Эдуард Менделевич Шнеерсон
Original assignee: Предприятие П/Я А-7374
Priority date: 1977-09-26
Filing date: 1977-09-26
Publication date: 1980-07-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может примен тьс в качестве измерительны органов сопротивлени или направлени мощности комплектных устройств защиты. Известны реле сопротивлени на принципе сравнени фаз двух и более электрических величин, основанные на сопоставлении времени совпадени (несовпадени ) знаков мгновенных значений двух и более электрических величин с заданным временем 1, 12. Одним из основных недостатков указанных устройств вл етс их недостаточна чувствительность к малым уровн м входных сигналов вследствие того, что импульсы совпадени (несовпадени ) сравниваемых величин формируютс с использованием полупроводниковых диодов, имеющих определенный порог открыти . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому реле сопротивлени вл етс фазосравнивающе реле направлени мощности, содержащее блок формировани сравниваемых синусоидальных величин на основе операционных усилителей. блок формировани пр моугольнъ1Х импульсов совпадени (несовпадени ) сравниваемых величин, выполненную на трех ОУ, блок измерени длительности импульса совпадени (несовпадени ) и выходной орган. Недостатком устройства вл етс сложность блока формировани пр моугольных импульсов совпадени (несовпадени ), заключающа с в необходимости наличи дл двухполупериодной быстродействующей сХемы 2 (п tl) операционных усилителей, работающих в режиме компараторов , где п - число сравниваемых величин . Цель изобрете 1и - упрощение реле. Поставленна цель достигаетс тем, что в реле сопротивлени , содержащем измерительные преобразователи тока и напр жени , выходы которых подключены ко входам блока формировани сравниваемых величин выполненного на операщюнных усилител х, на выходе которого последовательно включены блок формировани пр моугольных импульсов совпадени (несовпадени ) знаков мгновенных значений сравниваемых величин, блок измерени длительности импульса совпадени (несовпадени ) ч и выходной орган и источник питани , формировани пр моугольных импульсов сов . падени (несовпадени ) знаков мгновенных Значений сравниваемых величин выполнен в.The invention relates to electrical engineering and can be used as measuring organs of resistance or power direction of complete protection devices. The relays of resistance are known on the principle of comparing the phases of two or more electrical quantities, based on comparing the time of coincidence (mismatch) of the signs of the instantaneous values of two or more electrical quantities with a predetermined time of 1, 12. One of the main drawbacks of these devices is their lack of sensitivity to low levels m input signals due to the fact that the pulses of coincidence (mismatch) of the compared values are formed using semiconductor diodes having a certain open threshold. The closest in technical essence and the achieved result to the described resistance relay is a phase-matching power direction relay, which contains a block for the formation of compared sinusoidal values based on operational amplifiers. a unit for forming a rectangle of coincidence pulses (mismatch) of the compared values, performed on three OU, a block for measuring the duration of a coincidence pulse (mismatch), and an output organ. The drawback of the device is the complexity of the unit for forming rectangular pulses of coincidence (mismatch), which implies the need for operational amplifiers operating in the comparators mode for the full-wave high-speed high-speed circuit (n tl), where n is the number of compared values. The purpose of the invention 1i is to simplify the relay. The goal is achieved by the fact that in a resistance relay containing measuring current and voltage transducers, the outputs of which are connected to the inputs of a unit for forming compared values performed on operative amplifiers, the output of which consistently includes a unit for forming rectangular impulses of instantaneous values of the compared values, the measuring unit of the pulse duration of the coincidence (mismatch) h and the output organ and the power source, the formation of rectangular impulses owls owls. the fall (mismatch) of the signs of the instantaneous Values of the compared values is made in.

ВТйДе йЬСпедовательно включенных диодных селекторов положительного и отрицательного Close your positive and negative diode selectors

сигналов и компаратора на дифференциальном - - бшрйВДЬй ом усилителе, причем выходь диод йьМ бёлёктбров прлоШтеЖног6 ТГ15ТрйЩтёль- ю (Ш сйгаалбВ подключены соответственно к положительному и отрицательному полюсам 1ЙтШ1Ш Шоаййй Чof signals and a comparator on a differential - - a large amplifier, with the output diode of a white beam arrays extending 6 ТГ15ТрйЧтёльу (Ш sygaalbV are connected respectively to the positive and negative poles 1YTSh1Sh Shoyyy

вновь введёйные делители напр жени из двух рёзистбров, средние точки которых подключе- j5 ни k Ш бё||тйрующем Шй нёЖвертаруйnewly introduced voltage dividers from two resistors, the midpoints of which connect the j5 nor the kyyo ||

входам упом нутого диффёрёнг(йал6нбГо опера 1оШнйого усилител и через вйьвь введенные диоды к нулевой точке источника питани .to the inputs of the mentioned differential (the yal6nbGo opera- tion of the 1-amplifier amplifier and through the entered diodes to the zero point of the power supply.

На Чертеже изображена функциональна 20The drawing shows functional 20

схема реле сопротивлени .resistance relay circuit.

Реле сопротивлени содержит трансф(5рйаторы 1 напр жени и 2 тока, блок 3 формиро ййнй г - сравйИВаемых величин, диодныйThe resistance relay contains a transf (5 voltage regulators, 1 voltage and 2 currents, unit 3 formay g - comparable values, diode

селектор 4 положительных и отрицательных 25 сигналов на основ диодов, делитель напр жени из резисторов 5 и 6, включенный между выходом ДИОДНОГО селекто раположительных °° сЖналов и отрицательным полюсом источника - Питани , делитель напр жени из резисторов зоselector 4 positive and negative 25 signals on the basis of diodes, voltage divider from resistors 5 and 6, connected between the output of the diode selector positive °° signals and the negative pole of the source - Power, voltage divider from the resistors

7 и 8, включенный между выходом диодного 7 селектора отрицательных .сигналовиположительным полюсом источника питани , диоды 9 и 10, каждый из которых включен в запирающем направлении между нулевой точкой источ- 35 кика питани и средней точкой соответствую Щего ДеЛи1ел , операционный усилитель 11, включенный дифференциально отйЬшснйю к средним точкам делителей, измеритель 12 длйтёльнгости импульса совпадени (нёёовПадени ) и выходной орган 13..7 and 8, connected between the output of a diode 7 selector of negative signals and a positive pole of the power source, diodes 9 and 10, each of which is switched on in the blocking direction between the zero point of the power source and the midpoint of the corresponding DeLi1e, operational amplifier 11, which is switched on differentially From the middle points of the dividers, the meter 12 for coincidence impulse pulses (herds) and the output body 13 ..

Дл правильного фу1Н1 :10;и6нйровани схемы необходимо, чтобы на входе ИзМёрител длительности 12 тоШнШё11ЖШ и:1ЙИ5И6сы Йри несовпадении знаков мгновенных значений 5 сравниваемых велиЙш и oтpйuateльйыё йм пульсы при совпадении знаков мгновенных значений всех сравниваемых величин. Отрицательные импульсы должны бытьт 1 ЖГ При отсутствии входных сигналов или при отсут- ,д ствии хот бы одной из величин. Последний случай характеризует отсутствие самоходаIn order to properly use the circuit, it is necessary that the input should have a duration of 12 Å and 10 Å: 1YI5I6Yy Yri if the signs of the instantaneous values of the 5 values and the output pulses do not match if the values of the values of the compared values match. Negative pulses must be 1 GG In the absence of input signals or in the absence of at least one of the values. The latter case characterizes the absence of self-propelled

iffipfffiieffiibix реле сопротивлени или реле Направлени мощности.iffipfffiieffiibix resistance or power direction relays.

ДШ 1олучеЖ 9 ШМжИй импульса jj на входе Измерител длительности необходимо, чтоШ 11Ъ ёйцИал to4KH а; на входе операционного усилител 11 был выше потенциала точки S . В противоположим (1учаёим1Пульс LH of 1 beam 9 Bursts of pulse jj at the input of the Duration meter, it is necessary that 11 11b HYPAL to4KH a; at the input of the operational amplifier 11 was higher than the potential of the point S. In contrast (1 pulse 1 pulse

На вь1ходе операционного усилител II будет отрицательным.On the up side, operational amplifier II will be negative.

При несовпадении сравниваемых величин 4 - 2о по знаку открыт хот бы один из иодов диодного селектора положительных сигналов и хот бы один из диодов V( - Vp , йодйогб селектора отрицательных сигналов. При этом напр жением с диодного селектора положительных .сигналов открыт диод 9, потенциал точки ОУ становитс положительным И не превышает величины падени напр жени UQ на открытом диоде 9. От сигнала с селектбра отрицательных сигналов потенциал точки на инвертирующем входе onepaiinoHного усилител 1Г снижаетс , при достаточном уровне Отрицательного сигнала становитс отрицательным и непревосход щем по величинеIf the compared values of 4 - 2o do not coincide with the sign, at least one of the diodes selector of the positive signals and at least one of the diodes V are open (- Vp, the selector of the negative signals iodiogb. At the same time, the voltage of the diode selector of the positive signals of diodes 9, the potential points of the op-amp becomes positive and does not exceed the magnitude of the voltage drop UQ on the open diode 9. From the signal with selectbra of negative signals, the potential of the point at the inverting input of onepaiinoNG amplifier 1G decreases, with a sufficient level Negative th signal becomes negative and the largest present neprevoskhod

напр жени UQ на открытом диоде 10.UQ voltage on open diode 10.

Таким образом, при несовпадении мгновенных значений сравниваемых величин имеетс Thus, if the instantaneous values of the compared values do not coincide

-,. : . . «,; -- ,...- ,. :. . “,; -, ...

положительное напр жение между входами операционного усилител 11 и по вл етс сигнал дл набора; в иержки времени На Входе измеритетю 12 длительности импульса совпадени (несовпадени ).a positive voltage between the inputs of the operational amplifier 11 and the signal for the set appears; in the Iner time hold, it measures 12 pulses of coincidence (mismatch).

При одинаковых знаках величин - 6г в случае их п6ложИ1ельности открыты диоды селектора ПблЬЖй1ельШ)1Х сигналов н имеетс положительный на неинвертирующем входе операционного усилител И не превосход щий по величине пр мого падени напр жени на открытом диоде 9. Однако при этом заперт диод 10 и на инвертирующем входе ft имеемс положительное напр жение Ui . Соотношение между резисторами 7 и 8 выбираетс таким образом, чтобы с запасом выполн лось условие U(Jo в результате чего в рассматриваемом случае между входами усилител И приложено отрицательное напр жение и на его выходе существует отрицательный сигнал. В случае, если значение всех величин g, -бп отрицательны, работайХёЛОл происходит аналогично, так как Схема сиМА4етрична дл положительных и отрицательных пол рностей сигнала. При этом ОТ1ФЫТ диод 10 и закрыт диод 9.With the same signs of magnitudes - 6g, in the case of their applicability, the diodes of the selector ПБлЖй1elС) 1Х signals are open and there is a positive on the non-inverting input of the operational amplifier And not exceeding the direct voltage drop on the open diode 9. However, the diode 10 and the inverting input ft is positive voltage Ui. The ratio between the resistors 7 and 8 is chosen so that the condition U is fulfilled with a reserve (Jo, as a result, in the case under consideration, a negative voltage is applied between the inputs of the amplifier AND, and a negative signal exists at its output. -bp is negative, the operation of the XYLOL is similar, since the CMA4 circuitry is positive for the positive and negative polarities of the signal.

При отсутствии резисторных делителей и ВйПючШШХ между их средними точками диодов, схема неправильно функционирует при отсутсмии одного из сигналов (имеетс самоход по току или напр жению) и дл правильНой ее работы необходимы раздельные каналы формировани импуЛьсов совпадени (иесоШаденИ ) дл положительных и отрицательнь|х мгновенных значений сравниваемых величин.In the absence of resistor dividers and VyPyuShShH between their midpoints of the diodes, the circuit malfunctions in the absence of one of the signals (there is a self-propelled current or voltage) and for its correct operation, separate channels for forming impulses of coincidence (positive) for positive and negative | values of compared values.

Claims

Thus, the inclusion of resistor dividers at the outputs of diode selectors of positive and negative signals, combined with the inclusion of diodes between the middle points of the dividers and the zero power point, allows one to use for the formation of a coincidence signal (mismatch) between the two polarities or more compared values A sensitive differential activated operational amplifier and to ensure correct operation of the circuit in the main modes, including in the absence of one of the compared values. High sensitivity of the circuit is ensured by the fact that in 1 normal mode of operation, the diodes of the selectors of the positive and negative signals are open across the circuit from the positive to the negative poles of the power source through resistors 7, 8, 9 and 10. The use of this solution in the relay of distance protection of lines power transmission with a quadrangular response characteristic allows a more than 2-fold reduction in the number of operational amplifiers in the device (5 amplifiers instead of 12) while providing the necessary sensitivity awes to small input signals. Claims of the invention Resistance relay containing measuring current and voltage transducers, the outputs of which are connected to the inputs of the unit. Formation of compared values performed on operational amplifiers, the output of which is consistently connected to the unit for generating the sign of the instantaneous values of the compared values. A coincidence (mismatch) pulse duration measurement unit and an output organ and a power source, characterized in that, in order to simplify the relay, a photo unit Matching (mismatching) signs of instantaneous values of compared values is made in the form of successively connected positive and negative diode selectors and a comparator on a differential operational amplifier, the positive and negative diode selector outputs being connected to the positive or negative poles of the power source through appropriate again input voltage dividers of two resistors, the midpoints of which are connected to the inverting or neynvertiruyuschemu Rin, odes of said differential operational amplifier and via diodes to the zero point of the power supply. Sources of information taken into account in the examination 1. Fabricator V.L. Fundamentals of the theory of construction of measuring devices of 1X relay protection and automation. M., Higher School, 1968, p. 111-114.

2. Schneerson EM. Semiconductor resistance relays. M., Energie, 1975, p. 79-82.

3. Vanin V. K., Enin A. S. Relay of power direction to operational amplifiers Kh.M., Electricity, N 7, 1975, p. 70-74, FIG. 2

one

J