Преобразователь синусоидальных величин для релейной защиты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 02 Н 3 38 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙЗАЩИТЫ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной зашите и автоматике энергосистем. Цель изобретения - повышение устойчивости и надежности преобразования. Преобразователь содержит по числу входных величин датчики 1 тока и напряжения, фильтр 2 напряжения прямой последовательности с элементом памяти, формирователь 3 импульсов, формирователь 4 импульсов с фазоповоротной схемой, формирователь 5 импульсов, элемент 6 задержки, фазочувствительные выпрямители 7 и 8, интеграторы 9 и 10, ключевые элементы 11 и 12, элементы 13 и 14 выборки-хранения, коммутатор 15 и аналого-цифровой преобразователь 16. Блоки 7 - 14 объединены в блок 17 преобразования, 2 ил.5 1 О 5 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике, ,а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть использовано в дистанционных токовых защитах, избирателях АПВ и т,п выполненных на основе микропроцессорных структур.Цель изобретения - повышение устойчивости и надежности,На фиг, 1 представлена структурная схема преобразователя для трехфазной контролируемой сети; на фиг, 2 - временные диаграммы работы преобразователя.Преобразователь синусоидальных величин для релейной защиты содержит по числу входных величин датчики 1 тока и напряжения, фильтр 2 напряжения прямой последовательности с элементом памяти, подключенный своими входами к выходам датчиков 1 напряжения фаз, первый формирователь 3 импульсов и второй формирователь 4 импульсов с фазоповоротной схемой, подключенные к выходу фильтра 2 напряжения прямой последовательности с элементом памяти, третий формирователь 5 импульсов и эле-мент 6 задержки, включенные последовательно, причем вход третьего формирователя 5 импульсов подключен к выходу первого формирователя 3 импульсов, по числу датчиков 1 тока и напряжения - первые 7 и вторые 8 фазочувствительные выпрямители, подключенные первыми входами к выходам первого формирователя 3 импульсов и второго формирователя 4 импульсов с фазо. поворотной схемой, а вторыми входами - к выходам каждого датчика 1, первые 9 и вторые 10 интеграторы, подключенные информационными входами к выходам фазочувствительных выпрямителей 7 и 8 соответственноо, первые 11 и вторые 12 ключевые эле: менты, подключенные входами к выходу эле, мента 6 задержки, а выходами к управляющим входам первого 9 и второго 10 интеграторов, элементы 13 и 14 выборки-хранения, информационные входы которых подключены к выходам интеграторов 9 и 10, а управляющие входы - к выходу третьего формирователя 5 импульсов, коммутатор 15, входы которого подключены к выходам элементов 13, 14 выборки-хранения, и аналого-цифровой преобразователь 16, подключенный к выходу коммутатора 15. Блоки 7 - 14 объединены в блок 17 преобразования.Преобразователь синусоидальных величин для релейной защиты работает следующим образом.На выходе фильтра 2 выделяется напряжение прямой последовательности Скоторое фильтруется и запоминается на некоторое время активным полосовым фильтром с высокой добротностью, настроенным на промышленную частоту, который входит в состав блока фильтров 2, На выходе формирователей 3 и 4 формируются поляризующие прямоугольные импульсы напряжений 1 з и Ь, сдвинутых на 90 эл. град. (фиг. 2). Формирователь 5 формирует кратковременные импульсы по фронту изменения напряжения .)з (для случая двухполупериодного преобразования он формирует импульсы как по положительному. так и по отрицательному фронту), Элемент 6 задержки формирует кратковременные импульсы по фронту окончания импульсов с выхода формирователя 5. Диаграммы на фиг. 2 приведены для случая напряжения )л, совпадающего по фазе с напряжением 1 з. При этом на выходах фазочувствительных выпрямителей 7 и 8 формируются напряжения Ь и .)в, а на выходах интеграторов 9 и 10 - пропорциональные им напряжения У и .)ю.В моменты времени=, - , ,на% гЮ з% выходе формирователя 5 формируются кратковременные импульсы, разрешающие выборку сигналов с помощью элементов 13 и 14 выборки-хранения. При этом на выходах элементов 13 и 14 выборки-хранения формируются напряжения )з и 14, равные значениям напряжений .1 ц и Сс в указанные моменты времени. Для рассматриваемого случая напряжение 1 д (косинусная составляющая) равно амплитуде напряжения 1, а напряжение 04 (синусная составляющая) равно нулю. Так как длительность импульсов, формируемых на выходах формирователя 5 и элемента 6 задержки, значительно меньше полупериода промышленной частоты, то влиянием последней на временной диаграмме можно пренебречь. В интервалах времени между выборками напряжения 1.1 д и С 4 на выходах элементов 13 и 14 выборки-хранения практически не изменяются по величине. После окончания импульса на выходе формирователя 5 на выходе элемента 6 задержки формируется кратковременный импульс, который через ключевые элементы 11 и 12 обеспечивает начальную установку интеграторов 9 и 10. При установившемся значении величины Йд напряжения 1 з и 1.34 не изменяются, а в переходном режиме они изменяются ступенчато через время, равное /2 периода промышленной частоты.Таким образом, на выходах блока 17 преобразования фазы А формируются напряжения, пропорциональные активной и реактивной составляющим вектора напряжения .)л, которые преобразуются в цифровую форму с помощью коммутатора 15 и аналогоцифрового преобразователя 16.Особенностью работы преобразователя является то, что обеспечивается одновременность выборки сигналов, При этом погрешность измерения, обусловленная неодновременной выборкой сигналов, исключается полностью. Поскольку выборка сигналов производится в определенное время, кратное 1/2 периода промышленной частоты, а интегрирование сигналов - в течение этого времени,1410169 Составитель А. Елкин Техред И. Верес Тираж 650 омитета СССР по делам изо Ж - 35, Раушская наб.,ческое предприятие, г. УжгоРедактор А.МаковскаяЗаказ 3490/52ВНИИПИ Государственного13035, МосквПроизводственно-полиграфи Корректор Подписно бретений открыти д. 4/оод, ул. Проектная, 4 то точность преобразователя повышается изза уменьшения погрешности, обусловленной некачественным сглаживанием измеряемых напряжений, и не зависит от величины переменной составляющей на выходе фазочувствительного выпрямителя, При этом интеграль. ное значение сигнала во время интегрирования, кратное периоду или 1/2 периода промышленной частоты, пропорционально среднему значению величин и практичес 4 и не зависит от уровня пульсаций, а быстродействие преобразователя повышается и не превышает 10 мс, Точность преобразования не зависит от количества выборок и соответствует точности цифрового преобразования с бесконечным количеством выборок, что повышает устойчивость и надежность комплекса. Формула изобретенияПреобразователь синусоидальных величин для релейной защиты, содержащий по числу входных величин датчики тока и напряжения, выходы которых электрически соединены с входами элементов выборки-хранения, коммутатор, входы которого подключены к выходам элементов выборки-хранения, а выходы - к входу аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и надежности, в него введены фильтр напряжения прямой последовательности с элементом памяти, первый формирователь импульсов, второй формирователь импульсов с фазоповоротной схемой, третий формирователь импульсов, элемент задержки, а также соответственно по числу датчиков тока и напряжения первые и вторые ключевые элементы, интеграторы и фазочувствительные выпрямители, причем входы фильтра прямой последовательности с элементом памяти подключены к выходам датчиков, напряжения фаз, а его выход - к входам первого формирователя импульсов и второго формирователя импульсов с фазоповоротной схемой, выходы которых подключены соответственно к первым входам первых и вторых фазочувствительных выпрямителей, к вторым входам которых подключен выход каждого датчика, а к выходам - информационные входы первых и вторых интеграторов, управляющие входы которых под ключены к выходам первых и вторыхключевых элементов, а выходы - к информационным входам элементов выборки- хранения, управляющие входы которых подключены к выходу третьего формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, а выход - к входу элемента задержки, выход которого подключен к входам первых и вторых ключевых элементов,