Реле направления мощности

(21) 4 (22) 1 (46) 2 (71) Х нс л 8,ыи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 159894/24-072,12,863.03.89, Бюл. М 11арьковский институт инженеровкоммунального строительства(56) Надеждин В,В. и др. Статические реле в релейной защите, - Л,:Наука, 1968, с. 284, рис. У,5,с. 103,Фабрикант В.Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и. автоматики. М.: Высшаяшкола , 1968, рис. 3.29.(54) РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МО 11 НОСТИ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к полупроводниковым реле защиты и автоматики. Цель Изобретение относится к электротехнике, а именно к полупроводниковым реле защиты и автоматики.Цель изобретения - расширение области применения,.На фиг.1 представлена принципиальная схема реле направления мощности; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу реле. Реле направления мощности содер жит промежуточный трансформатор 1 напряжения, промежуточный трансфор матор 2 тока, к вторичной обмотке .трансформатора 1 напряжения через изобретения - расширение области применения, Реле содержит промежуточныетрансформаторы тока и напряжения,управляемый транзисторный ключ, двасглаживающих конденсатора и элементсравнения, выполненный на дифферен"циальном операционном усилителе,При прямом направлении мощности в сети средневыпрямленное напряжениена выходе управляемого ключа превышает напряжение, пропорциональноеамплитуде напряжения сети, и на выходе элемента сравнения имеется положительный потенциальный сигнал.При обратном направлении мощности всети соотношение между указанныминапряжениями изменяется и на выходеэлемента сравнения появляется выходной сигнал отрицательной полярности.2 ил. первый диод 3 подключены конде ато4 и потенциометр 5, выход которогоподключен к инвертирующему входу.дифференциального операционного усилителя 6, на основе которого выпонен элемент сравнения, вторичнаяобмотка трансформатора 2 тока подключена,к второму диоду 7 и базаэмиттерному переходу транзистораподключенного коллектором к вторичной обмотке трансформатора 1 напряжения через последовательно соединенные первый резистор 9 и четвертдиод 10, а также к последовательновключеннымтретьему диоду 11 и вторму резистору 12, причем параллельнорезистору 12 подключены последовательно соединенные резистор 13 иконденсатор 14 образующие КС-цепьВф 5точка соединения которых подключенак неинвертирующему входу усилителя 6,На Фиг.2 представлены диаграммытока сети при прямом 1(,1 и обратном1 1 направлении мощности, напряжениясети Г, а также осциллограммы коллекторного напряжения транзистора 8при прямом 11 э(+1 и обратном П1 направлении мощности.Работу реле характеризуют два ре жима: прямого направления мощности в сети, когда ток 1 отстает по Фазе от напряжения 11, и обратного направления мощности в сети, когда ток Е опережает,.по Фазе напряжение П.В исходном направлении при подаче напряжения сети 0 на первичную , обмотку промежуточного трансформатора 1 напряжения конденсатор 4 заряжен через диод 3 до постоянного напряже ния, пропорционального амплитуде напряжения сети, равной 120. При отсутствии тока в сети (1= 0) транзистор 8 находится в закрытом состоянии и конденсатор 14 заряжен через диоды 10 и 11 и резисторы 9 и 13 до ,постоянного напряжения, пропорционального средневыпрямленному напря 42жению сети, равному в ,=П (достигается35 за счет того, что постоянная времени зарядов конденсатора 14 практически равна постоянной времени разряда и значительно больше периода Т колебаний напряжения сети), В этом случае напряжение на конденсаторе 14 оказывается большим, чем выходное напряжение делителя .5 и на выходе усилителя 6 присутствует постоянное положительное напряжение, соответствующее режиму прямого направления мощности в сети; В режиме прямой передачи мощности в сети от источника питания активно- индуктивной нагрузки, т.е, когда ток в первичной обмотке трансформатора2 тока 1 отстает по фазе от напряжения на первичной обмотке трансформатора 1 напряжения 0, транзистор 8 открывается под действием вторичноиа,ю обмотки трансформатора 2 тока, противофазного первичному току 1, протекающего через база-эмиттерный переход транзистора 8 на интервале несовпадения полярностей сигналов У и 1+1. Поскольку угол сдвига Фаз междуФнапряжением 0 и током 1 практическиНсоставляет меньше - то в данном ре 2жиме работы транзистор 8 большуючасть положительной полуволны напряжения сети П оказывается в запертомсостоянии (диаграмма коллекторногонапряжения ц ( на Фиг.2). Благодаряэтому напряжению на конденсаторе 14также превышает выходное напряжениепотенциометра 5 и на выходе операционного усилителя 6 присутствуетположительное напряжение, свидетельствующее о прямом направлении передачи мощности в сети,При изменении направления передачи мощности, когда ток 1 опережаетпо фазе напряжение И в сети, и угле1сдвига фаз, меньшем в , большую частьположительного полупериода напряжения сети 11 транзистор 8 оказываетсявключен (диаграмма коллекторного на,пряжения Пз 1 фиг.2), Это приводитк тому, что напряжение на конденсаторе 14 становится ниже выходного напряжения потенциометра 5, и, какследствие, к появлению отрицательно-го напряжения на выходе усилителя 6,свидетельствующего об изменении направления мощности в сети.Принципиально реле может работатьпри любых сдвигах Фаз между направлением и током в сети, меньшихи при любых видах нагрузки, а также в режиме удаленного к.з., когдана первичной обмотке трансформатора1 напряжения присутствует напряжениесети.Таким образом, благодаря Формированию на выходе нуль-индикатора по-.стоянного напряжения потенциальногосигнала при срабатывании реле можноиспользовать с любыми типами исполнительных органов, т.е. реле имеет расширенную область применения.Формула изобретенияРеле направления мощности, содержащее промежуточный трансформатор тока, промежуточный трансформатор напряжения, к одному выводу вторичной146765 обмотки которого подключен первый1 диод, элемент сравнения, потенциометр, последовательную КС-цепь, транщистор, в цепи коллектора которого включен первый резистор, второй диод, включенный между эмиттером и базой 1транзистора, третий и четвертый диоды и второй резистор, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 10 расширения области применения, в реле дополнительно введен конденсатор, а элемент сравнения выполнен на дифференциальном операционном усилителе, при этом один вывод вторичной обмот ки промежуточного трансформатора тока подключен к базе транзистора, а другой ее вывод подключен к эмиттеру транзистора и соединен с клеммой для заземления, коллектор тран зистора подключен к аноду третьего диода, подключенного катодом к выво-,. ду резистора последовательной ВГцепи, а также к одному выводу второ"го резистора, другой вывод которогообъединен с выводом конденсаторапоследовательной КС-цепи, средняяточка упомянутой КС-цепи подключенак неинвертирующему входу дифференциального операционного усилителя,к инвертирующему входу которого под"ключен регулировочный вывод потенциометра, параллельно которому включен вновь введенный конденсатор, подключенный одним выводом к одномузаземленному выводу вторичной обмотки промежуточного трансформаторанапряжения, другой вывод которойподключен через четяертъй диод крезистору в цепи коллектора транзистора, а также через первый диод - кдругому выводу упомянутого конденсатора.1467655 Составитель Т.йегольковатрав Техред Л.Сердюкова Корректор С,Че Редактор з 1205/5 05 писное В уд Производственно-издательский комбинат. "Патент", г, Уа гарина, 101 л венного ко 113035, Ио тета по изобретениям и откр ва, 3-35, Раушская наб., д. иям при ГКНТ ССЛ