SU970541A1 - Реагирующий элемент дл блоков сравнени органов релейной защиты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защите и автоматике энергосистем.

В насто щее врем  подавл ющее большинство измерительных органов релейной защиты выполн ютс  на схемах сравнени  по фазе или по абсолютному значению.

Измерительные органы релейной защиты подключаютс  на выход измерительных трансформаторов тока и напр жени , через, которые передаетс  информаци  о состо нии защищаемого энергообъекта. При сравнениии абсолютных значений подведенных величин дл  фиксации превыиени  одной величины Нс1д другой используетс  реагирующий элемент, включаемый на выход схемы сравнени  и срабатывающий под вли нием заданного или минимально возможного значени  посто нной составл ющей выходного напр жени  схемы сравнени , которое содержит как посто нную, так и переменную составл ющую, причем переменна  составл юща  может в р де режимов существенно превышать посто нную .

Известно применение в качестве реагирующего элемента высокочувствительного магнитоэлектрического реле, которое в силу инерционности подвижной системы реагирует на посто нную составл ющую тока в обкютке 1.

Однако данный реагирующий элемент характеризуетс  недостаточным быстродействием..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае10 мому эффекту  вл етс  реагирующий элемент, выполненный на полупроводниковых элементах, содержащий включенные последовательно индикатор уровн , RC-цепь с первым и вторым

15 резисторами, шунтированным диодом и преобразователь импульсов в непрерывный сигнал.

Когда мгновенное значение входно20 го напр жени ; превышает уровень индикации индикатора уровн  (ио„), на его выходе по вл етс  выходное напр жение неизменного значени  и конденсатор зар жаетс  через первый

25 резистор и диод. Когда мгновенное значение выходного напр жени  падает ниже уровн  индикации, его выходное напр жение падает до нул , . диод запираетс , а конденсатор

30 разр жаетс  через включенные последовательно первый и второй резисторы 2. Однако при насыщении измерительным трансформаторов тока, к которым подключен измерительный орган, и значительной токовой погрешности (50% и более) в кривой входного сиг нала имеютс  участки с низким уров нем тока, что приводит к о тказу в действии реагирующего элемента. Цель изобретени  - о спечение срабатывани  реагирующего элемента при значительной токовой погрешности трансформаторов тока, вызванной их насыщением. Указанна  цель достигаетс  тем, что реагирующий элемент, содержащий включенные последовательно индикатор уровн , RC -цепь с первым и вто рым резисторами шунтированным диодом и преобразователь импульсов в непрерывный сигнал, дополнительно содержит второй индикатор уровн , коммутируемый ключ с блоком управлени  и третий резистор, при этом вход второго индикатора уровн  объе динен с входом первого, а выход второго индикатора уровн  - с выхо дом первого, к которому подключены входы коммутируемого ключа и бдока 51 правлени , выход которого подключен к управл ющему входу коммутируе . МОго ключа, выход которого через третий резистор подключен к конден сатору. Кроме того, первый и второй индикаторы уровн  объединены и выполнены в виде блока с областью не . чувствительности на операционном усилителе. На фиг.1 представлена структурна  функциональна  схема предлагаемого элемента; на фиг.2 и 3 - диаграммы изменени  напр жени . Схема содержит индикатор 1 уровн , реагирующий на положительное на пр жение Uex и соединенныйвходом и выходом соответственно с входом и выходом второго индикатора 2 уровн  реагирующего на отрицательное напр жение UBX. К их объединенному вы ходу подключены входы коммутируемо го ключа 3 и блока 4 управлени  клю чом, причем выход блока 4 управлен подключен к управл ющему входу клю ча 3. К объединенному выходу индикато цов 1 и 2. уровн  подключенс1 RC-цеп состо ща  из резистора 5, последов тельно с которым включен резистор шунтирующий диодом 7, и конденсато ра 8. Между выходом ключа 3 и конденсатором 8 включен резистор 9, а к конденсатору 8 подключен преобра зователь 10 импульсов. Элемент работает следующим обра зом. При нулевом входном напр жении на объединенном выходе индикаторов i и 2 имеетс  нулевое напр жение, на выходе блока 4 управлени  отсутствует выходной сигнал и коммутирующий ключ 3 закрыт. Конденсатор 8 разр жен и на вход преобразовател  10 импульсов не подаетс  сигнала. При наличии входного напр жени  в тот интервгш времени, когда его положительное мгновенное значение превышает опорное напр жение индикатора 1 уровн  (Uon,t) на объединенном выходе индикаторов по вл етс  положительное напр жение заданного неизменного уровн . Конденсатор 8 зар жаетс  через резистор 5 и диод-7. Блок 4 управлени  не работает под вли нием положительного напр жени  на его входе и коммутируемый ключ 3 остаетс  закрыт. В тот интервал времени, когда положительное мгновенное значение входного напр жени  ниже UQ, -j , а отрицательное мгновенное значение входного напр  сени  остаетс  ниже Uon,2f на выходе индикаторов 1 и 2 уровн  имеетс  нулевое напр жение и конденсатор 8 разр жаетс  через включенные последовательно резисторы 5 и 6, поскольку диод 7 и коммутируемый ключ 3 в этом случае закрыты. В тот интервал времени, когда отрицательное мгновенное значение входного напр жени  превыилает опорное напр жение индикатора 2 уровн  (Uon.a) на объединенном выходе индикаторов 1 и 2 уровн  по вл етс  отрицательное выходное напр жение заданного неизменного уровн . Под вли нием этого напр жени  по вл етс  сигнал на выходе блока 4 управлени  и коммутируемый ключ 3 открываетс , в этот интервал времени конденсатор 8 перезар жаетс  через резисторы 5, 6 и 9. Когда входное напр жение пред- . : ставл ет собой пульсирующее напр жение , в котором нет посто нной составл ющей , то врем  зар да и перезар да одинаковы и выбором значений резисторов 5 и 9 обеспечиваетс  положение , когда положительна  амплитудао напр жени  на конденсаторе 8 ниже, чем опорное напр жение преобразовател  10 импульсов (Up ) и он не работает. Когда в упом нутом входном напр жении по вл етс  посто нна  составл юща  (фиг.2) врем  зар да конденсатора увеличиваетс , врем  перезар да уменьшаетс , а положительна  амплитуда напр жени  на конденсаторе 8 превышает опорное напр жение Upu , на вход преобразовател  10 импульсов поступсцот импульсы, которые он преобразует в непрерывный сигнал .

Сопротивление резистора 6 выбираетс  в несколько раз большим сопротивлени  резистора 9 и при этом, когда lUgxt Uon.-f и разр д конденсатора происходив через суммарное сопротивление резисторов 5 и 6, напр жение конденсатора за период изменени  входного напр жени  измен етс  мало.

В случае насыщени  измерительных трансформаторов тока, на, которые включаютс  измерительные органы релейной защиты, входное напр жение реагирующего элемента может, иметь как положительные, так и отрицательные полуволны.

Надежное срабатывание реагирующего элемента в этом режиме (фиг.3 обеспечиваетс  за счет большей продолжительности зар да конденсатора через резистор 5 по сравнению с временем перезар да его через резистор 9.

Если отрицательные полуволны отсутствуют или их амплитуда меньше Ugp 2, то срабатывание реагирующего элемента еще более надежно и врем  срабатывани  в этом режиме снижаетс .

Дл  уменьшени  времени срабатывани  в режиме, когда перед по влением положительной посто нной составл ющей длительно существовала отрицательна  посто нна  составл юща  конденсатор 8 может быть шунтирован диодом, катод которого подключен к входу реагирующего органа. Следует отметить,, что достигаемый эффект наиболее полно про вл етс , когда в услови х срабатывани  с реальной кратностью к уставке пороговое напр жение (Uon.i и Uof,,2) составл ет не менее 7-10% от сравниваемых величин .

Предлагаема  структурна  схема реализована, причем первый и второй индикаторы 1 и 2 объединены и выполнены по схеме звена с областью нечувствительности на операционном усилителе , коммутируемый ключ 3 выполнен на полевом транзисторе по схеме с плавающим затвором, блок управлени  коммутируемым ключом 3 выполнен на бипол рном транзисторе.

преобразователь импульсов выполнен на логической микросхеме с р дом дополнительных деталей.

Примен ть предлагаемый реагирующий элемент наиболее целесообразно .в измерительных органах тока с торможением , что позвол ет обеспечить надежную их работу при насыщении измерительных трансформаторов тока.

10

Claims (2)

1.Реагирующий элемент дл  блоков сравнени  органов релейной защиты,

подключаемых к измерительным трансформаторам тока и напр жени , содержащий включенные последовательно индикатор уровн , иС-цепь с первым и вторым резисторг1ми, шунтированным

диодом и преобразователь импульсов в непрерывный сигнал, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  срабатывани  при значительной токовой погрешности трансфо{ а-

торов .тока,вызванной их насыл ением, он дополнительно содержит второй индикатор уровн , коммутируемый ключ с блоком управлени  и третий резистор , при этом вход второго индикатора урювн  объединен с входом первого , а выход второго индикатора уровн  - с выходом первого, к которюму подключены входы коммутируемого ключа и блока управлени , выход которого подключен к управл .ющему входу коммутируемого ключа, выход которого через третий резистор подключен к конденсатору.

2.Элемент поп.1, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , первый и второй индикаторы уровн  объединены и выполнены в виде блока с областью нечувствительности на операционном усилителе. Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1.Федосеев A.M. Релейна  защита электрических систем. М., Энерги , 1976, с. 182-183.

2.Лысенко Е.В. Реагирующие элементы дл  измерительных органов релейной защиты и автоматики. - Электричесво , 1970, 3.

Ооп.

i/m

IpH

П