Устройство для токовой защиты с зависимой характеристикой срабатывания

(71) Рижский оЗнамени полите (53) 621.316.9 В ас, Крочакев рдена Трудового Красхнический институт25(088.8)(54)(57)ТЫ С ЗАВБАТЫВАНИЯтель тока Рай 1 ГОСУДАРСТВЕННИЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ вторское свидетельство СС кл. Н 02 Н 3/08, 1979. орское свидетельство СССР кл. Н 02 Н 3/08, 1979.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗЬЩИ СИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ СРАсодержащее преобразовав напряжение, подключенн выходом к входам аналого-цифрового нреобразователя и пускового органа, а также последовательно соединенные ,сумматор и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повыщения точности, введены ;таймер, квадратор и логический эле:мент НЕ, причем информационный. вход ,сумматора подключен через квадратор ,к выходу аналого-цифрового преобразователя, его установочный вход через ,логический элемент НЕ подключен к выходу пускового органа, а управляющий вход объединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и подключен к выходу таймера, вход ко- Е ф, ,торого объединен с входом логического элемента НЕ.С:и. =Ъ (2) где Ъ - коэффициент пропорциональности.При этом на выход квадратора 6 в виде цифрового слова В выводится чис- ло 8=Д +Дг+ +(4)113887Изобретение относится к релейнойзащите энергосистем, а именно к устройствам, которые контролируют токзащищаемого объекта и воздействуют наего отключение с выдержкой времени,зависящей от величины тока перегрузкиили короткого замыкания,Известно устройство для токовойзашиты с зависимой выдержкой временисрабатывания, содержащее преобразо О.ватель тока в напряжение, пусковойорган, генератор импульсов, счетчикимпульсов, цифроаналоговый преобразователь, орган сравнения напряжений,исполнительный орган и сумматор напряжений 13Однако наличие в схеме устройствааналоговых элементов, осуществляющихфункциональные преобразования, снижает его точность. 20Известно также работающее на цифровом принципе устройство для максимальной токовой защиты с зависимойхарактеристикой срабатывания, содержащее преобразователь тока в напряжение, пусковой орган, делитель частоты, регистр памяти, интегрирующийсумматор, исполнительный орган, атакже аналого-цифровой преобразова,тель 12 1,30Известное устройство имеет нелинейную время-токовую характеристику, зависящую как от величины тока, так иквадрата тока.Недостатком известного устройства35является ограниченная точность при-.ближения получаемой характеристики креально требуемой обратно-квадратичной характеристике,Цель изобретения - повышение точ" 40ности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для токовойзащиты с зависимой характеристикойсрабатывания, содержащее преобразователь тока в напряжение, подключен":ный выходом к входам аналого-цифрового,преобразователя и пускового органа, а также последовательно соединенные сумматор и исполнительныйорган, введены таймер, квадратор илогический элемент НЕ, причем инфор"мационный вход сумматора подключенчерез квадратор к выходу аналого-циф"рового преобразователя, его установочный вход через логический элемент НЕ подключен к выходу пусковогооргана, а управляющий вход объединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и подключен к выходу таймера, вход которого объединен с входом логического элемента НЕ.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит преобразователь 1 тока в напряжение, пусМовой орган 2, таймер 3, логический элемент НЕ 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, квадратор 6, сумматор 7 и исполнительный орган 8.Устройство работает следующим образом,На выходе преобразователя 1 присутствует напряжение У, пропорциональное входному току 1Вх Ц =аВ (1) где а - коэффициент пропорциональности.Это напряжение подводится к пусковому органу 2, который срабатывает при выполнении условия 1 искпускПусковой орган 2, срабатывая, запускает таймер 3 и через логический элемент НЕ 4 снимает сигнал установки в ноль с установочного входа сумматора 7. Таймер 3 через одинаковые промежутки времени Т периодически включает АЦП 5 и сумматор 7. На выходе АЦП 5 по окончании каждого цикла измерения, например -го, присутствует (в виде двоичного кода) результат и, аналого-цифрового преобразования напряжения Ц ., а следовательно, тока 1,. 0 =и, (3)В качестве квадратора 6 можно использовать, например, статический преобразователь кода в виде постоянного запоминающего устройства или динамический цифровой квадратор.,В сумматор 7 по окончании каждого цикла измерения вводится с выхода квадратсра 6 число п. В сумматоре 7 образуется сумма(8) Составитель Ю.БарабановРедактор И,Николайчук Техред М.Надь КорректорС.Шекмар Заказ 10700/41 Тираж б 20 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 Сигнал переполнения сумматора 7появляется при выполнении условия где Р - полный объем сумматора 7, и включается исполнительный орган 8, воздействующий на защищаемый устройством объект. Так, например, если переполнение сумматора 7 произошло через ш циклов измерения после срабатывания пускового органа 2, то выражение (4) с учетом выражений (2) и (3) может быть записано в видеПЬ 2Б=.г У 12 = - .Е 1,Т (6)Вк1 а При уменьшении Т сумма, входящая в выражение (6), приближается к ин-тегралу, т.еЩимт1 йа ХВ т 1; й,: (7) згде=шТ - время от момента срабатывайия пускового органа 2 до мо-. 4мента переполнения сумматора 7 и сра" батывания исполнительного органа 8.Учитывая выражение (7), неравенство (5) приводится к видуакт .унт,Ъ 21 ййх Р или 1 с 1 й 3РТ,Ь ву . 2зь о 0При меняющемся во времени входномтоке 1 зависимость времени срабатыюхвания устройства С от тока 1.носит интегральный характер, описывае:мый уравнением (8).Предлагаемое устройство легко реализуется на базе современных серийныхэлементов микроэлектронной техники и,апозволяет с большой точностью моделировать процессы перегрева электроустановок при перегрузках и в аварийныхрежимах и соответственно максимальнополно использовать перегрузочную спо;собность защищаемого объекта при одновременном увеличении надежностиего защиты.