Реле переменного тока

. Рыбалкин ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе(56) 1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических сетей. М., Энергия, 1976, рис, 2-44.2. Авторское свидетельство СССР636708, кл. Н 02 Н 3/08, 22.05.77.(54) (57) РЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее расширитель импульсов, последовательно соединенные промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, пороговый элемент и логический элемент И, а также формирователь прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входу дифференцирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости по отношению к импульсным З(5) Н 02 Н 3 08; Н 01 Н 83/2 помехам, введены два селектора полярнос.ти с раз нополярными выходами, логические элементы НЕ и ИЛИ. дополнительный расширитель импульсов и два дополнительных логических элемента И, причем первый селектор импульсов подключен входом к выходу дифференцирующего элемента, а двумя разнополярными выходами - к первым входам обоих дополнительных логических элементов И, второй селектор импульсов подключен входом к выходу промежуточного трансформатора тока, а двумя разно- полярными выходами - к вторым входам обоих дополнительных логических элементов И, выходы которых подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход промежуточного трансформатора тока подключен. к входу формирователя прямоугольных импульсов, а выход логического элемента ИЛИ связан с вторым и третьим входами основного логического элемента И соответ, ственно через основной расширитель импульсов и через последовательно соединенные дополнительный расширитель импуль.сов и логический элемент НЕ.1050029 1Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в быстродействующих токовых защитах сетей переменного тока.Известно электромеханическое реле тоГ5ка, содержащее магнитопровод и поворотную систему 11.Однако такие реле имеют значительноесобственное время срабатывания,Известно также реле переменного тока,содержащее последовательно включенные 10промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, пороговый элемент и логическийэлемент И, а также формирователь прямоугольных импульсов, дифференцирующуюцепочку и расширитель импульсов, включенные между выходом выпрямителя и втоТ 5рым входом логического элемента И, Известное реле имеет высокое быстродействие,Однако известное реле может ложносрабатывать при воздействии помехи импульсного типа, воздействующей на реле 20по входным цепям.Целью изобретения является повышениепомехоустойчивости по отношению к импульсным помехам.Поставленная цель достигается тем; чтов реле переменного тока, содержащее расширитель импульсов, последовательно соединенные промежуточный. трансформатортока, выпрямитель, пороговый элемент илогический элемент И, а также формирователь прямоугольных импульсов, подключенный выходом к входу дифференцирующегоэлемента, введены два селектора полярности с разнополярными выходами, логическиеэлементы НЕ и ИЛИ, дополнительный расширитель импульсов и два дополнительныхлогических элемента И, причем первый се- З 5лектор импульсов подключен входом к выходу дифференцирующего элемента, а двумя разнополярными выходами - к первымвходам обоих дополнительных логическихэлементов И, второй селектор импульсовподключен входом к выходу промежуточного трансформатора тока, а двумя разнополярными выходами - к вторым. входамобоих дополнительных логических элементов И, выходы которйх подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход 45промежуточного трансформатора тока подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов, а, выход логического элемента ИЛИ связан с вторым и третьимвходами основного логического элементаИ соответственно через основной расширитель импульсов и через последовательносоединенные дополнительный расширительимпульеов и логический элемент НЕ.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема реле; на фиг. 2 - временные диафрагмы его работы.Реле содержит промежуточный трансформатор 1 тока, на выход которого подключены последовательно соединенные формирователь 2 прямоугольных импульсов, дифференцирующий элемент 3, селектор 4 импульсов, два дополнительных логических элемента И 5 и 6, логический элемент ИЛИ 7, дополнительный расширитель 8 импульсов, выход которого включен на один вход основного логического элемента И 9, последовательно соединенные основной расширитель 10 импульсов и логический элемент НЕ 11, включенные между выходом логического элемента ИЛИ 7 и третьим входом основного логического элемента И 9, второй селектор 12 импульсов, включенный между выходом промежуточного трансформатора 1 тока и вторыми входами дополнительных логических элементов И 5 и 6, а также последовательно соединенные выпрямитель 13 и пороговый элемент 14, включенные между выходами промежуточного трансформатора тока и первым входом третьего логического элемента И 9.Принцип работы реле состоит в том, что измеряют одновременно величину тока на входе реле и времй от времени перехода тока через нуль до момента достижения установки и, если оно меньше заданного, но больше, чем время отстройки от помехи, фиксируют замыкание в зоне действия защиты.При коротком замыкании в зоне без апериодической составляющей (рис 2 а) по обмотке промежуточного трансформатора 1 тока протекает ток, на выходе формирователя 2 прямоугольных импульсов "появляются разнополярные импульсы.На выходе дифференцирующего элемента 3 появляются импульсы, которые первым селектором импульсов разделяются на положительные и отрицательные, первые подаются на первый вход первого дополнительного элемента И 5, а вторые - на первый вход второго дополнительного элемента И 6, На вторые входы элементов И 5 и 6 поступают сигналы с выходов второго селектора 12 импульсов. При этом поочередно в зависимости от полярности тока срабатывают элементы 5 и 6, а следовательно, и элемент ИЛИ 7, Одновременно с появлением сигнала на выходе элемента ИЛИ 7 срабатывают расширители 8 и 10 импульсов, причем сигнал с выхода расширителя 8 импульсов подается на первый вход основного элемента И 9 непосредственно, а с выхода расширителя 10 импульсов через элемент НЕ 11 на второй вход. Так как время расширения импульсов расширителем 8 (т,), больше, чем расширителем 10 ,.), то на втором и третьем входах элемента И 9 логические единицы будут существовать в течение времени 11 - 1, а в это же время сработает пороговый элемент 14 и подаст сигнал на первый вход элемента И 9, вследствие чего1050029 Фйг; Составитель Ю, БаТехред И. ВересТираж 617Государственного клам изобретений иква, Ж - 35, РаушсПатент, г. Ужгород рабановМ. Шароши Редактор А. ШандорЗаказ 8445/52ВНИИПИпо д113035, Мофилиал ППП КорректорПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул Проектная появится сигнал на выходе элемента И 9, что является признаком срабатывания реле.При коротком замыкании вне зоны без апериодической составляющей (рис. 26) элементы 1-12 срабатывают описанным образом.На первом и втдром входах элемента И 9 на время 11- 1 появляются сигналы, однако пороговый элемент 14 сработает при 111.,вследствие чего сигнал на первом входе третьего элемента И 9 появится толь ко после того,как исчезает сигнал с.второго входа., Вследствие этого реле не срабатывает.При коротком замыкании в зоне с апериодической составляющей (рис. 2 в) воз 15 можно насыщение сердечника высоковольтного трансформатора тока (на рис. пунктирной кривой обозначен первичный ток, а .сплошной - вторичной) . При появлении вторичного тока сраба тывает формирователь 2, элементы 3-6 и на выходе элемента ИЛИ 7 появляются однополярные импульсы в моменты перехода вторичного тока через нуль. Расширители 8 и 10 импульсов выставляют сигна-лы, вследствие чего на двух входах элемента И 9 в течение времени т 4,.- 1 присутствуют единицы. В течение этого же времени срабатывает пороговый элемент 14, выставляя сигнал на первом входе элемента И 9, и реле срабатывает,При воздействии помехи импульсного тока (рис, 2 г) масштаб по времени увеличен в 4 раза), срабатывают элементы 2,3, 4,5 и 12. При этом на втором входе элемента И 9 появляется сигнал с выхода расширителя 8, а также на выходе расширителя 10 появляется сигнал, но на выходе элемента НЕ 11 сигнала нет. Одновременно на первый вход элемента И 9 подается сигнал с выхода порогового элемента 14. Реле не срабатывает ввиду отсутствия сигнала на третьем входе элемента И 9. Сигнал на третьем входе элемента И 9 появится только при 11, однако 1 выбирается больше, чем время существования помехи, а при времени, большем времени существования помехи, исчезаетсигнал с выхода порогового элемента 14, вследствие чего реле не срабатываетт.Реле тока может быть использовано в качестве первых ступеней отсечек, так как оно обладает временем срабатывания порядка нескольких милисекунд;