Реле тока с обратно-зависимой выдержкой времени срабатывания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1191 (111 905 Щ Н 02 НЗ/08 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСКОМ г Кузьмин рудового Красногой институт тельство ССС3/08, 1972. льство СССР3/08, 1972.(54) (57) СИМОЙ БАТЫВА но включ тока в п резисторн контур, к РЕЛЕ ТО ВЫДЕРЖ НИЯ, соде енные лин остоянное о-конденса онденсатор ючом и по КА С ОБРАТНО-ЗАВИКОЙ ВРЕМЕНИ СРА- ржащее последователь- ейный преобразователь напряжение и первый торный интегрирующий которого зашунтирован дключен к первому вхоервым фиг,1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рижский орденаЗнамени политехническ(56) 1. Авторское свид450278, кл. Н 02 Н2. Авторское свидет410508, кл. Н 02 Н ду блока сравнения, а также источник постоянного напряжения, подключенный к потенциометру, и пусковой орган, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены второй ключ и второй резисторно-конденсаторный интегрирующий контур, подключенный к выходу потенциометра и состоящий из последовательно включенных двух переменных резисторов и конденсатора, зашунтированного вторым ключом, управляющий вход которого подключен к выходу пускового органа, причем второй вход блока сравнения подключен к общей точке переменных резисторов второго резисторно-конденсаторного интегрирующего контура, а вход пускового органа подключен к выходу линейного преобразователя тока в постоянное напряжение.1Изобретение относится к электротехнике н предназначено для релейной защиты электроустановок, в частности, электродвигателей и линий электропередач. Известно входящее в состав максимальной токовой защиты с зависимой от величины тока выдержкой времени реле токас обратнозависимой выдержкой времени,содержагцее линейный преобразовательвходного переменного тока в постоянноенапряжение, пусковой блок, резисторноконденсаторный интегрирующий контур,преобразователь входного переменного тока в постоянное напряжение, не зависяшееот значения тока, и реагирующий орган ввиде блока сравнения, сравнивающего напряжение на конденсаторе интегрирующегоконтура, питаемого от линейного преобразователя входного тока, с напряжением, независящим от входного тока 11.Недостатком этого реле является большая погрешность при согласовании времятоковой характеристики реле с требуемойзащитной характеристикой объекта, так какрегулирование время-токовой характеристики возможно только путем смешения поосям тока и времени,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реле тока с обратнозависимой выдержкой времени, содержащее двалинейных преобразователя входного переменного тока в постоянное напряжение,резисторно-конденсаторный интегрируюгций контур, блокирующий конденсатор интегрирующего контура, источник питанияпостоянного напряжения, мостовую схемусравнения с нуль-индикатором в качествеблока сравнения.В указанном устройстве с увеличениемвходного тока напряжение заряда конденсатора интегрирующего контура возрастает а напряжение срабатывания на второмвходе блока сравнения снижается. Благодаря этому в реле получается достаточнобольшая крутизна время-токовой характеристики 2,Однако недостатком известного устройства является ограниченная возможность получения необходимой время-токовой характеристики срабатывания, например, наиболееблизкой к характеристике защищаемогообъекта, поскольку в этом реле имеются только два регулируемых элемента, которымиможно задать максимальное время срабатывания реле и необходимую крутизнухарактеристики, При этом максимальное время срабатывания реле может оказаться значительно большим требуемого, что снижаетточность действия реле при больших токах.Целью изобретения является повышениеточности,Поставленная цель достигается тем, чтов реле тока с обратнозависимой выдержкой времени срабатывания, содержащее по 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 следовательно включенные линейный преобразователь тока в постоянное напряжение и первый резисторно-конденсаторный интегрирующий контур, конденсатор которого зашунтирован первым ключом и подключен к первому входу блока сравнения, а также источник постоянного напряжения, подключенный к потенциометру, и пусковой орган тока, выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, введены второй ключ и второй резисторноконденсаторный интегрирующий контур, подключенный к выходу потенциометра и состоящий из последовательно включенных двух переменных резисторов и конденсатора, зашунтированного вторым ключом, управляющий вход которого подключен к выходу пускового органа, причем второй вход блока сравнения подключен к общей точке переменных резисторов второго резисторно-конденсаторного интегрирующего контура, а вход пускового органа подключен к выходу линейного преобразователя тока в постоянное напряжение.На фиг.приведена структурная схема реле тока с обратнозависимой выдержкой времени; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу реле,Реле содержит линейный преобразователь 1 тока в постоянное напряжение, подключенный к его выходу первый резисторноконденсаторный интегрирующий контур 2, состоящий из соединенных последовательно резистора 3 и конденсатора 4, пусковой орган 5 с источником постоянного напряжения Ц 1 определяющим ток срабатывания реле, первый ключ 6, блок 7 сравнения, второй резисторно-конденсаторный интегрирующий контур 8, состоящий из соединенных последовательно переменных резисторов 9, 10 и конденсатора 11, источник постоянного напряжения Ь, потенциометр 12 и второй ключ 13.Реле работает следующим образом.Преобразователь 1 формирует из переменного входного тока прямо пропорциональное ему постоянное напряжение 11 которое подводится к одному из входов пускового органа 5 и к первому интегрируюшему контуру 2. При входном токе, меньшем тока срабатывания реле, напряжение Ц меньше напряжения 11,1 и реле не срабатывает, Ключи 6 и 13 при этом состоянии пускового органа 5 замкнуты и шунтируют конденсаторы 4 и 11 соответственно первого и второго интегрирующих контуров 2 и 8. Напряжение на первом входе блока 7 сравнения, связанном с конденсатором 4 равно нулю, а на втором входе того же блока, связанным с общей точкой резисторов 9 и 10 отлично от нуля и зависит от значений сопротивлений резисторов 9 и 10 и напряжения, снимаемого с потенциометра 12.В этом режиме выходной сигнал блока 7 сравнения отсутствует, так как напряже 1069053ние на первом входе блока 7 сравнения меньше напряжения на втором входе того же блока.В режиме, когда входной ток реле становится больше тока срабатывания, напряжение (.1, оказывается большим напряже 5 ния Цпусковой орган 5 срабатывает и, воздействуя на управляющие входы ключей 6 и 13, вызывает их размыкание. При этом начинается заряд конденсаторов 4 и 11 первого 2 и второго 8 интегрирующих 10 контуров.На фиг, 2 показан характер изменения во времени напряжений (.1 и (.), соответствующих двум различным значениям входного тока и соответственно напряжений (1, и Ц на выходе преобразователя 1, а также напряжения (1, начиная с момента срабатывания пускового органа 5. В течение определенного промежутка времени напряжение (.14 оказывается меньше напряжения 1.), и блок 7 сравнения не срабатывает;Напряжение о выбирается меньше напряжения Цр. Соответственно напряжение Ц, снимаемое с потенциометра 12, также меньше У,р. Поэтому при срабатывании пускового органа 5 напряжение Ц на выходе преобразователя 1 всегда больше напряжения Ц. Благодаря этому, начиная с определенного момента времени, напряжение 34 становится больше напряжения Ц 1. Этот момент соответствует сраба О тыванию блока 7 сравнения и появлению сигнала на выходе, т. е: срабатыванию реле в целом.Поскольку напряжение (.) р возрастает постепенно, то при больших уровнях входного тока и, соответственно, напряжения 3 напряжение (.)4 быстрее достигает значения, равного напряжению 1.1 в тот же момент времени. Так, на диаграмме фиг. 2 показан характер изменения напряжения 3 и Ц" для случае в разных значений напряжений (.1и (1 .1(.1 ) . При этом время 4 срабатывания 1 оказывается меньше времени срабатывания 1", за счет чего и обеспечивается обратнозависиыая от уровня входного тока выдержка времени.В реле имеется возможность путем регулирования потенциометра 12 и переменных резисторов 9, 10 выбора параметров таким образом, чтобы время-токовая характеристика реле совпадала с требуемой в трех точках: в начале, середине и конце характеристики, что обеспечивает хорошую сходимость реальной и требуемой характеристики в целом. Время срабатывания реле "макс, ,р, 1 д, определяемое из требуемой характеристики реле, соответствует напряжениям на конденсаторе 4 первого интегрирующего контура Ц,ин, 3 ср и акс, определяемым из уравнения заряда конденсатора 4 в первом интегрирующем контуре, Параметры схемы Кз, К и, Ц и С и находятся после решения системы иЗ трех уравнений, отражающих характер изменения (-4(1 (1, (1 К,1 иакс 7 Г)1 1 = Ц ( 1 - К 1 с /ь)и, =О(1-К 1 "7 ")К = Яч (о) з-("цо)пЗначение Ц регулируется потенциометром .12, а значение Г - путем изменения сопротивлений переменных резисторов 9 и 10.Реле позволяет повысить точность его работы путем улучшения согласования время-токовых характеристик реле с требуемыми. Применительно к защите высоковольтных линий, в которой время-токовая характеристика реле согласуется с характеристикой перегорания предохранителей объектов, подключенных к линии, удается снизить времена срабатывания защиты, что сокращает длительность аварийного режима. В случае использования реле для защиты электроустановок, например, электродвигателей, улучшение согласования время-токовой характеристики реле с перегрузочной характеристикой электроустановки позволяет более полно использовать мощность электроустановки, допуская кратковременные их перегрузки.Составитель 1 ОТсхред И. ВерьТираж б 19дарственногоизобретенийЖ - 35, Раушнт, г. Ужгор Ьплаь 130илиал Редактор ТК грышеЗаказ 097050ВНИ ИПИ Госуо деламМосква,ЛП с П ате. Варабановс Корректор (11 олппспоскомитета СССРи открытийская наб., д. 4/5од, ул. 1 роектная, 4