Устройство для фиксации отношения двух электрических величин

4209 ПИСАН И ЗОБРЕТЕН И оюз Советскик оциалистицеских Республикприсоединением заявки асударственный камит Савета Министраа ССС аа делам изабретенийи открытий 32) Приоритет публиковано 25.03.74, Боллет 53) УДК 621,317.61(72) .Авторы изобретен А. А. Кудрявцев,А. П, Кузнецов, Э. Я, Биркенфелдс иА. Я. Янаусгосударственный трест по организации и рационализациирайонных электростанций и сетей(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОТНОШЕНИЯ ДВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИНрованное тся лога контроливозможти пока- ношения 30 Изобретение относится к устройствам для фиксации отношения двух электрических величин, используемым, в первую очередь, для определения расстояния до места к.з. на высоковольтных линиях электропередачи.Известные устройства для фиксации отношения двух электрических величин, содержащие два эталонных запоминающих конденсатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин и заряженных до напряже ний, пропорциональных этим величинам, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, включенных в цепь запоминающего конденсатора и производящих дискретный 15 циклический разряд запоминающего конденсатора до заданного уровня, и счетчик импульсов, отсчитывающий число циклов разряда запоминающего конденсатора, являющееся функцией отношения контролируемых элек трических величин, имеют большую разрешающую способность и быстродействие. Однако число импульсов, зафикс счетчиком в этих устройствах, явля рифмической функцией отношения руемых величин. Цель изобретения - обеспечить ность получения линейной зависимо заний счетчика от фиксируемого оконтролируемых электрических величин и повышение точности работы устройства.При этом используемый в устройстве обычныи счетчик прямого хода может быть проградуирован непосредственно в километрах длины лишш.Цель достигается тем, что преобразователь напряжения в предлагаемом устройстве снабжен элементом контроля уровня напряжения вспомогательного конденсатора, выходные цепи которого включены в цепь между вспомогательным и разряжаемым запоминающим конденсатором и разрывают эту цепь при возрастании напряжения на вспомогательном конденсаторе до величины, пропорциональной величине напряжения на втором запоминающем конденсаторе.Кроме того, преобразователь напряжения содержит источник стабилизированного напряжения, включенный в цепь заряда вспомогательного конденсатора последовательно с переключателем, что позволяет повысить точность устройства при фиксации электрических величин в ншроком диапазоне.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит трансформатор напряжения 1, на первичную обмотку которого подается контролируемое напряжение сф, тран:форматор 2 тока, в первичную обмотку которого подается контролируемый ток 1 ф, выпрямительные мосты 3 и 4, реле 5 пуска и управления с контактами 6 - 9, реле 10 контроля уровня тока с контактами 11, резисторы 12 и 13 настройки, запоминающие конденсаторы 14 и 15 емкостью С, и Сз, вспомогательный конденсатор 16 емкостью Сз, дополнительный конденсатор 17 емкостью Спереключатель 18 с контактами 19 - 21, элемент 22 контроля уровня напряжения на транзисторах 23, 24 и 25, источники стабилизированного напряжения 26 и 27 величиной Ун 1 и Унь счетчик импульсов 28.Устройство работает следующим образом.Во время к.з. на линии срабатывает реле 5 и замыкает контакты б и 8, При этом конденсатОр 14 заряжается до напряжения 1,1= =А 1 Уф), а конденсатор 15 - до напряжения й=Аз 1 ф 1,где Цф), 1 ф 1 - амплитуды фиксируемых напряжения и тока;А 1, Аа - коэффициенты пропорциональности.Спустя некоторое время после начала к.з. (-0,1 сек) реле 5 размыкает контакты б и 8 и через заданное время ( 2 сок) замыкает контакты 7 и 9 в цепи преобразователя напряжения. Происходит заряд вспомогательного конденсатора 16 от запоминающего конденсатора 14 через транзистор 25 до напряжения ПО=У+Он - Ут и снижение напряжения на конденсаторе 14 до величиныу у Сз з цС 1 Зз т 1з - коэффициент усиления по току транзистора 25;Ут - падение напряжения на переходах база - эмиттер транзисторов 23 и 24.При этом под действием тока заряда конденсатора 16 срабатывает переключатель 18 и контактами 19 и 20 отключает и закора:чивает конденсатор 16.Кроме этого, контактом 21 переключателя включается счетчик импульсов, который отсчитывает первый импульс. Затем переключатель возвращается, замыкает контакт 19 и цикл повторяется. Счетчик 28 отсчитывает импульсы до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 14 не снизится после очередного цикла до величиныу ц у з з цС 1 )з+1и напряжение У 1+Он), подводимое к преобразователю напряжения, окажется равным порогу срабатывания переключателя Е/.Число импульсов Л; отсчитанных счетчиком, можно найти из равенства откудаН:.5 При установке величРгн напряжений/,с)и Ь 2= С,Л, Гфу- ЕЛз У,где11,33; з1 ак)1 ОбразО, сРО и.,пульсов, зафикси рова)п 1 х с етчи кОм, р 5 мо )1)0 Орци 01,алыОотношению двух контролируемых величин.При этом шкала обычного счетчика прямого хода мо)кет быть проградуировано в значеА, Сф20ниях сопротивления Я=К -- , либо,1, У)непосредственно в километрах длийы линии.Наклон характеристики мо)кет изменятьсярегулированием коэффициентов передачи резисторов 12 и 13 настройки.25 Величина напряжения на конденсаторе 15 вконце счета остается практически неизменной, после Л-го цикла это напря)кениеЬ 22С 2 (,51,.2 - 1) (,зз + 1)где 1)1 и , - коэффициенты усиления по токутранзисторов 23 и 24.Б случае, когда величина контролируемоготока 1 ф превышает величину срабатывания 55 реле 10, последнее срабатывает, самоудерживается и контактом 11 подключает параллельно конденсатору 15 конденсатор 17. При этом напряжение на конденсаторе 15, зафиксированное число импульсов и диапазон измере ния изменяются пропорционально отношениюемкостейС 245 Сигнализация об изменениидиапазонаизмерений может быть осуществлена перемещением запятой на шкале цифрового счетчика.Дополнительный конденсатор 17 позволяет,кроме того, повысить точность измерения, так50 как снижает разряд конденсатора 15 и влияние нелинейных элементов входной цепи, иза счет снижения входного напряжения упростить выполнение элемента 22 контроля уровня напряжения,55Устройство пригодно для фиксации отношений любых электрических величин:отношения величины минимального фазногонапря)кения и максимального фазного тока, 60 компенсированного током нулевой последова.тельности, при к, з., связанных с землей;отношения величин минимального линейного напряжения и максимального линейного тока при коротких замыканиях, не связанных 65 с землей, и так далее.420967 Предмет изобретения тавитель И. Днепровска зсдвк;ор О. Степина Текрсд Е. Борисова Корректор М. Лсйзсрман ПодписноеСР Тираж 678 Совета Министров открытийнаб., д. 4,5 Заказ 204317ЦЕ Изд, Ъз 655 ПИ Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, РаушскаТипография, пр. Сапунова,Устройство для фиксации отношения двух электрических величин при коротком замыкании на линии электропередачи, содержащее два эталонных запоминающих конденсатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин и заряженных до напряжений, пропорциональных этим величинам, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, включенных в цепь запоминающего конденсатора и производящих дискретный циклический разряд его до заданного уровня, и счетчик импульсов, отсчитывающий число циклов разряда запоминающего конденсатора, являющееся функцией отношения контролируемых величин, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и получения линейной зависимости показаний счетчика от фиксируемого отношения контролируемых 5 величин, преобразователь напряжения дополнительно содержит элемент контроля уровня напряжения вспомогательного конденсатора, включенный в цепь вспомогательного конденсатора и разрывающий ес при возрастании 10 напряжения на вспомогательном конденсаторе до величины, пропорциональной величине напряжения, не участвующего в дискретном разряде запоминающего конденсатора, и источник стабилизированного напряжения, 15 включенный в цепь заряда вспомогательногоконденсатора.