Дистанционное реле

(51)М. Кд. Н 02 Н 3/40Н 01 Н 83/16 ВеуюрстванныЯ комитет СССР во делам язебретениЯ и юткрытиЯ(53) УДК 621. 316..925(088.8) Дата опубликования описания 300182 1 ф 1В.Л.Карцев и Д.Р.Любарский1 1 м й", ",(1Ордена Октябрьской Революции всесоюзный осудМВгюеййый, "проектно-изыскательский и научно-исследо ателЫ 2 кий",(7) Авторы изобретения институт энергетических систем и электрическйХ"етей, "Энергосетьпроект"(54) ДИСТАНЦИОННОЕ РЕЛЕ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения измерительных органов релейной защиты и противоаварийиой автоматики.Известно дистанционное реле, содержащее преобразователи напряжение- напряжение и ток-напряжение, блок формирования сравниваемых электрических величин, содержащий частотные фильтры, блок сравнения и испол 10 нительный орган 1 11.Недостатки такого устройства связаны с его ограниченными функциональными возможностями из-за жесткой15 схемы сочетания преобразователей напряжение-напряжение и ток-напряжение, а также с большим потреблением мощности по цепям переменного тока и напряжения и его габаритами. Реализация дистанционных релесвязана со сравнением по абсолютномузначению, по фазе или по обоим признакам одновременно электрическихвеличин вида: Е(р) = К (р) О(р) + К (р). 1(р) где 1 р), 1(р) - соответственно на.пряжение, ток на .,входах дистанцибнного реле.Комплексные коэффициенты трансформации Ки(р) и К(р) получают для каждой сравниваемой величины сумми" рованием составляющих от напряжения и ортогональных составляющих от тока, получаемых с помощью трднсреактора и трансформатора тока 1 21Существуют и другие методы построения дистанционных реле, когда реализацию коэффициентов КИ(р) и К(р) осуществляют путем использования частотно-избирательных звеньев раэли.- ных порядков в зависимости от конкретных требований к дистанционным реле 1,3 1.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является дистанционное; реле, содержащее преобразователинапряжение-напряжение и ток-напряжение, блок сумматоров, полосовыефильтры второго порядка и блок сравкения, с исполнительным органом навыходе 1 4 1.Недостатки известного реле - ограниченные функциональные возможности,особенно с точки зрения получениясложных характеристик срабатыванияв комплексной плоскости сопротивления, а также их зависимость от отклонения частоты в системе от номинального значения,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей реле,Поставленная цель достигаетсятем, что в дистанционное реле, содержащее преобразователь напряжениенапряжение, и преобразователь токнапряжение, блок сумматоров, два полосовых частотных фильтра второгопорядка и элемент сравнения, на выходе которого включен исполнительныйорган, дополнительно введен фильтрнижних частот второго порядка, приэтом выход преобразователя напряжение-напряжение через один пЭлосовойчастотный фильтр второго порядкаподключен к одному входу блока сумматоров, выход преобразователя токнапряжение через другой полосовойчастотный фильтр второго порядкаподключен к другому входу блока сумматоров, а также через вновь введенный фильтр нижних частот второгопорядка подключен к третьему входублока сумматоров, выходы которогопо лючены ко входам элемента сравнеДК На чертеже изображена функциональ ная схема дистанционного реле.Реле содержит преобразователь 1 напряжение-напряжение, к выходу кот рого подключен полосовой фвпьтр либо фильтр 2 нижних частот второго порядка, к выходу преобразователя 3 ток-напряжение подключены одновреме но полосовой 4 и низкочастотный 5 фильтры второго порядка, выходы всех упомянутых фильтров подключены ко входам блока 6 сумматоров, выходь . которого подключены ко входам элемента 7 сравнения с исполнительным органом 8 на выходе, Устройство работает следующим образом.Подаваемое на вход дистанционногореле напряжение через преобразователь 1 поступает к частотному фильтру 2, на выходе которого практическиимеет место составляющая промышленной частоты. Ток на входе дистанционного реле через преобразователь 3 10 поступает к частотным фильтрам 4 и5, осуществляющим фильтрацию токаи получение его ортогональных составляющих, Сигналы с выходов фильтров2, 4 и 5 суммируются в блоке 6 сум маторов с заданными коэффициентамипо значению и знаку в соответствиис требуемым видом и количеством веоличин Е(р). Элемент 7 сравнения осуществляет сравнение полученных на 20 выходе блока 6 величин Г(р) по абсолютному значению, по фазе или по обоим признакам одновременно и при выполнении условия сравнения воздействует на исполнительный орган 8.25 В цепях дистанционных реле, азначит и в цепях частотно-избирательных элементов должны обеспечиваться собственные переходные процессы, протекающие по закону затухающих колебаний с номинальной частотой, что определяет необходимоеть использования в качестве частотно- избирательных элементов частотных фильтров второго порядка низкочастотного ФНЧ 2 и полосового ПФ 2.Коэффициент передачи ФНЧ 2 и ПФ 2соответственно(р) Ь р + Аргументы ависимост Ф 2 соотве ко эффици ентов и ер едачи от частоты для ФНЧ 2= агсйд Ь 1 п И Гфпф д 9 1 - Ь 2гп ей (1) и (2) пои зрения возможционных релех от номинальаксимальных отсистеме (на +57) передачи ФНЧ 2 Анализ зависимост казывает, что с точк ностей работы дистан при частотах, отличнь ной, при возможных м клонениях частоты в модули коэффициента902141 5и ПФ 2 изменяются незначительно даже при достаточно больших постоянных времени Т = 2 Ь/Ь,1, Менее стабильными, как это следует иэ (3) и (4), при указанных отклонениях частоты являются фазочастотные характеристики указанных фильтров. Однако из (3) и (4) можно заметить, что фильтры обладают благоприятным свойством с точки зрения использования их для дистанционных реле: если входная величина является общей для ФНЧ 2 и ПФ 2, то векторы напряжения на их выходах при Ь 4 М - - Ь 4 Н= Ь и Ь = Ь = Ь 2 сдвинуты йа угол 1 Г/2 независимо от частоты входного сигнала. Это обстоятельство целесообразно использовать для получения ортогональных составляющих напряже ния или тока в выражениир Таким образом, на основе рассмотренных фильтров второго порядка можно выполнять не тоЛько функциифильтрации входных сигналов,но функции поворота векторов всхемах формирования сравниваемых величин дистанционных реле,Таким образом, предлагаемое реле имеет широкие функциональныевозможности, так как, во-первых, позволяет получить любое требуемое количество сравниваемых величин Е(р) с произвольными коэффициентами Ки(р) и КТ(р) и, во-вторых, практически исключена зависимость характеристик от допустимых отклонений частоты в электрической системе. ЬФормула изобретенияДистанционное реле, содержащеепреобразователи напряжение-напряжение и ток-напряжение, блок суммато 5 ров, два полосовых частотных фильтравторого порядка и элемент сравненияна выходе которого включен исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения10 функциональных возможностей, вустройство дополнительно введенфильтр нижних частот второго порядка, при этом выход преобразователянапряжение-напряжение через один5 полосовой частотный фильтр второгопорядка подключен к одному входублока сумматоров, выход преобразователя ток-напряжение через другойполосовой частотный фильтр второго20 порядка подключен к другому входублока сумматоров, а также черезвновь введенный фильтр нижних частотвторого порядка подключен к третьемувходу блока сумматоров, выходы кото 25 рого подключены ко входам элементасравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССР30 948977, клН 02 Н 3/40, 1973,2, Фабрикант В.Л. Основы теориипостроения измерительных органоврелейной защиты и автоматики. М"Высшая школа", 1968.3, Темкина Р.В. Методы построенияизмерительных органов с активнымиэлементами. - "Электричество", 1977,У 8, с. 18.4. Шнеерсон Э.М. Полупроводнико 1140 вые реле сопротивления, М Энергия", 1975, с. 81.