Реле сопротивления

ПИСАН И ОБРЕТЕН И ОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик И(23) Приоритет -Опубликовано 15.07.7Дата опубликования осударотвенныи камитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий юллетень(72) Авторы изобретения С. Енин и А. И. Сафон нинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина 1) Заявител ЛЕ СОПРОТИВЛЕ(54 Изобретение относится к области автоматизации энергетических систем и может быть использовано для построения устройств защиты и противоаварийной автоматики энергосистем.Известны реле сопротивления с круговой характеристикой срабатывания, содержащие преобразователи тока и напряжения, схему формирования двух электрических величин и схему сравнения их абсолютных значений. Однако такие реле, выполненные на пассивных элементах, имеют низкую унификацию узлов, недостаточно точны, громоздки и потребляют большую мощность от источников сигнала, особенно в режимах короткого замыкания в энергосистеме. ивающего операционно схема описываемого реле; ктеристики срабатывания : а - в виде окружности, ло координат, б - в виде ящей через начало коордикрчжности с центром в 1 ения с хабр ставленной н но, если форм ют вид теристикои фиг,2, а, руемые ве+ ггг ннфикации элементов и улучшения в в иредчагаемом реле выходы преелей тока опережающей и отстаю подключены ко входам дифференциоперационного усилителя и первого щего операционного усилителя схерования, а их выходы подключеныи второму входам второго суммиоперационного усилителя, к третькоторого подключен выход преобя напряжения, причем выходы пвррого суммирующих опврационных й через выпрямители подключены 1 + ггг 2=КО - К2 2 1(Сов гр.,+ 1 з 1 п гргд ещесент; ДЛ 51 упараметрообразоватщей фазрующегосуммируюмы формик первомурующегоему входуразователвого и втоусилителе ко входам сравн усилителя.На фиг 1 дана на фиг, 2 - хара реле сопротивления охватывающей нача окружности, проход нат, в - в виде о начале координат.Реле сопротив. срабатывания, пред может быть получе личины Е, и Е, име К - произволвно выбираемыи ввнный постоянный коэфф ,. - сопротивление уставки рел31 г . - УГОЛ МаКСИМаЛЬНОй ЧУВСтВПтЕЛ 1- ности реле;пг - отношение отрезка диаметра характеристики, ограниченного точкой начала координат и линией харакристики в третьем квадранте, к отрезку диаметра характеристики, ограниченного точкой начала координат и линией характеристики в первом квадранте, характеризующее смещение характеристики,При т = 0 получаются выражения, согласно которым надо сформировать Е, и Е 2 для характеристики срабатывания, представленной на фиг. 2,б. 2,Е,=К2 Е 2 = КУ - К1 е гх"/гу фЕ 2 = КУ - К -1(соз 41 м.ч+81 пф м,ч ) При т = 1 получаются выражения, согласно которым надо сформировать Е, и Е, для характеристики срабатывания, представ. ленной на фиг. 2, в Е 1 =КО 1 Е,=КО. (3)Преобразователи 1 и 2 реле (см. фиг. 1) осуществляют пропорционалыное преобразование фазных токов защищаемого объекта в напряжение-- К 1 вх,Уввгх,Увгвх = К 1-, (4) где К - коэффициент пропорциональности.Конструктивно преобразователи 1 и 2 могут представлять собой электромагнитные, оптические трансформаторы, трансформаторы с радио- и емкостной связью. Преобразователь 3 осуществляет пропорциональное преобразование междуфазного напряжениявых К / вход(6) где Я 0 - сопротивление резисторов 6 и 7 от где К" - коэффициент пропорциональности.Конструктивно преобразователь 3 может представлять собой согласующий трансформатор. Операционные усилители 4 и 5 осуществляют операцию суммирования по зако- ну 4рицатсльной обратной связи усилителей;Увх - входное напряжение;Рг - сопротивление входных цепей - со ответственно, резисторов 8 - 11.Для унификации, уменьшения габаритови повышения надежности реле в качестве операционных усилителей 4 и 5 могут быть использованы интегральные микросхемы, се- О рийно выпускаемые промышленностью, Припомощи операционного усилителя 12, содержащего сопротивление 13 и конденсатор 14, осуществляется операция дифференцирования входного сигнала и одновременно его суммированиеагг.,гвхг1 в ых - Р 13 С 41=1 Игде С 14 - емкости входных цепей усилителя,Выходной сигнал имеет видЦы: - /и - /и,х (7)Схемы 15 выпрягмления могут быть, например, двухполупериодными и выполнены также на основе операционных усилителей, В схемах 15 напряжения Е,(1) и Е 2 Я выпрямляются, а сравнение Е, и Е, по абсолютной величине производится при помощи операци.онного усилителя 16 с разомкнутой цепью от рицательной обратной связи.Изменяя величины соотношений сопротивлений цепей отрицательной обратной связи соответствующих операционгных усилителей к входным сопротивлениям, можно изменять коэффициенты передачи по входам 17 - 23При реализации выражений (1) реле работает следующим образом.Пусть реле подключено к фазам А и В,тогда согласно выражениям (4) и (5) на выходах преобразователеи 1 - 3 имеются напряжения, соответственно, - К 1 в, К 1 А и К"УАв.С выхода преобразователей 1 и 2 напряжения подаются на входы 22 и 23 дифференцирую щего усилителя 12 и входы 17 и 18 суммирующего усилителя 4. ПриР,/Р 8 = ЕК(1 + т) /2 Кс учетом выражения (6) напряжение на вы ходе суммирующего операционного усилителя 4 равно - Е,. Это напряжение подается в схему 15 выпрямления и на вход 19 суммирующего усилителя 5,Кг.1,( - т)При Р 1 зг 4 гС 14 =. с учетом выра 2 Г"жения (7) напряжение на выходе дифферепцирующего операционного усилителя2 рав 1 - гггно - /(1 А - 1 в )КЛ . Оно подается на 60 2вход 20 суммирующего операционного усилителя 5. На вход 21 этого же усилителя с выхода преобразователя 3 подается напряжение К У вх . При К 7/К 9 СозРм чЙ 7/Й 10 65 = з 1 пгрм ч и Р 7 Я= К/Г напряжение на477485 г 2 Изд1817 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж.35, Рау546ЦНИ Подписистров СССР Тираж 83 Совета Ми и открытий шская наб., д МОТ, Загорский финна о выходе суммирующего усилителя 5 равно -Е 2. Напряжение Е 2(1) подается в схему 15 выпрямления. После выпрямления напряжения Е, и Е 2 подаются па соответствующие входы операционного усилителя 16, сигнал с выхода которого при Е 1/ ) Е/ поступает в логическую часть защиты.Регулируя величину отношений Я 7/Яв и %/Я 1 в, можно изменять, соответственно, значения созср и з 1 псг, . т, е. угол ср Регулируя Р 1 зыС 14 и Яв/Яв, можно получить различные значения Л, Установку и регулировку величин ср и Лг можно производить и по другим входам усилителей, но указнный вариант наиболее прост.Чтобы получить характеристику срабатывания, представленную на фиг. 2, б, достаточно изменить соотношения некоторых параметров Рв/Кв = КХ., /2 К и йзиСы == КЕ /2 К.Для реализации выражений (3) и получения характеристики срабатывания, представленной на фиг, 2, в, необходимо исключить из схемы реле усилитель 12 и отключить от усилителя 5 вход 19. При этом напряжение на выходе суммирующего операционного усилителя 4 с учетом коэффициентов передачи по входам равно - Е 1., а напряжение на выходе 6 суммируощего усилителя 5 с учетом коэффициентов передачи равно - Е,. Регулировка уставки осуществляется изменением величины отношений Рв/Ра = КУ, /К. Кроме того, 5 должно выполняться условие Я-Йы = К/К".Предмет изобретенияРеле сопротивления с круговой характеристикой срабатывания, содержащее преобразователи тока и напряжения с присоединен.ными к ним схемой формирования двух электрических величин и схемой сравнения абсо-.лютных значений указанных электрически.; величин, отличпющееся тем, что, с целью унификации элементов и улучшения параметров реле, выходы преобразователей тока опережающей и отстающей фаз подключены ко входам диференцирующего операционного усилителя и первого суммирующего операционного усилителя схемы формирования, а их выходы подключены к первому и второму входам второго суммирующего операционного усилителя, к третьему входу которого подключен выход преобразователя напряжения, причем выходы первого и второго суммирующих операционных усилителей через выпрямители подключены ко входам операционного усилителя схемы сравнения,