Реле направления мощности

Класс 21 с, 68;, 146843 ссср ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУПодписная группа Л 91 Ю. А. Гаевенко РЕЛЕ НАПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТИЗаявлено 29 августа 1961 г. за ЛЪ 4321/24-7 в Комитет по делам изобретений и открьтий ири Совете Министров СССРОпубликовано в Бюллетене изобретений Ха 9 за 1962 г. Реле направления мощности, составляющее предмет изобретения, относится к известному типу импульсных реле, содержащих схему сравнения, выполненную на полупроводниковых триодах и управляемую от блока формирования импульсов с двумя трансформаторами, один из которых формирует импульсы, пропорциональные току, а другой в импульсы, пропорциональные напряжению,Особенностью предлагаемого реле является применение в схеме сравнения одного нормально открытого триода с двумя входами, связанными диодной логической связью и, чем обеспечивается угрощение :того реле по сравненгпо с однотипными известными реле.Исключение влияния переходных процессов на работу реле достигается включением Я С-цепочки параллельно вторичной обмотке трансформатора, формирующего импульсы, пропорциональные току.На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого реле направления мощности.В схему реле входят три основных узла: схема формирования импульсов, схема преобразования импульсов и исполнительная часть.Схема формирования импульсов выполнена на нормально открытом триоде Т,. Ток в базе этого триода, при отсутствии управляющих сигналов, проходит по двум независимым путям - сопротивления Й, и Я 2 и диоды Д, и Д составляющие логическую схему и. Управляющие импульсы в виде полуволн переменных э.д,с. подаются на два входа схемы от двух трансформаторов Тр, и Тримеющих объединенный вывод от средних точек вторичных обмоток и выводы от однополярных концов обмоток, соединенные посредством двух логических схем илина диодах Дз - ДаСхема преобразования импульсов, представляющая собой зарядную цепочку Рз - С 1 - Я, - Я;, часть которой в нормальном режиме закорочена цепью эмиттер - база триода Т,.Исполнительная часть - индикатор уровня, выполненный на нормально закрытом триоде Т зашунтированном конденсатором С 2 с небольшим добавочным сопротивлением Я, и питаемом от общей стабилизирующей цепи, выполненной на кремниевых стабилитронах Д 7 и Дз. В коллекторную цепь триода Т, включено грубое поляризованное или чувствительное промежуточное реле РППри отсутствии управляющих сигналов входной триод Т, открыт, конденсатор С, разряжен, триод Т, закрыт, конденсатор С заряжен и реле РП обесточено.При подаче на схему реле одной из электрических величин, триод Т, попрежнему остается открытым, так как чередующиеся положительные и отрицательные полуволны э.д,с. трансформатора Тр, или Тр, поочередно закрывают путь току базы через сопротивления Я, и Р 2, но оба пути одновременно перекрыть не могут.Аналогичная картина имеет место и в тех случаях, когда на схему реле подаются обе управляющие электрические величины, но э.д,с. вторичных обмоток трансформаторов Тр, и Тр, совпадают по фазе.При наличии сдвига в 180 между э.д.с. вторичных обмоток имеет место обратная картина: триод Т, все время закрыт, так как оба пути тока его базы закрыты поочередно полупериодами э.д.с. того или другого трансформатора. В промежуточных случаях триод Т, часть времени открыт, а часть времени закрыт. При сдвиге между периодами э.д,с. в 90 эти состояния триода чередуются через 5 мсек (при промышленной частоте 50 гц). Таким образом, длительность импульсов коллекторного тока триода Т, однозначно определяется углом фазового сдвигамежду э.д.с. вторичных обмоток трансформаторов Тр, и Тр 2, а следовательно, и фазовым сдвигом между управляющими электрическими величинами.Однако, поскольку практическое изготовление исполнительного органа, реагирующего непосредственно на заданную длительность импульса, встречает серьезные затруднения, между исполнительным органом и схемой формирования импульсов введено промежуточное звено - интегрирующая цепочка в виде зарядного контура. Эта цепочка позволяет преобразовать импульс заданной длительности в импульс заданной амплитуды. При этом, изменяя параметры зарядного контура (например, сопротивление Р,), легко получить требуемое соотношение между длительностью входного и амплитудой выходного импульсов и отрегулировать таким образом зону действия реле.Нормально закрытый триод Т, исполнительного органа схемы может открыться лишь в тех случаях, когда потенциал коллектора триода Т к которому присоединена база триода Т оказыгается отрицательным по отношению к потенциалу. эмиттера триода Т 2.Иными словами, триод открывается тогда, когда конденсатор С, заряжается до разности потенциалов, превышающей напряжение настабилитроне ДзДля этого необходима определенная длительность времени заряда конденсатора Са следовательно, определенная величина фазового сдвига между э.дс. вторичных обмоток трансформаторов Тр, и Тр. Триод Т, так же как и триод Т по цепи эмиттер - коллектор шунтирован конденсатором с небольшим добавочным сопротивлением, Эти конденсаторы при открытии триодов практически мгновенно разряжаются, а после закрытия, сравнительно медленно, заряжаются. Быстрый разряд конденсатора С, позволяет осуществлять практически мгновенную фиксацию срабатывания триода Т,. Если этот триод открывается даже всего на время порядка 1 ясек - конденсатор С, успевает разрядитьсяМ 146843и реле РП, не успевшее сработать непосредственно от коллекторного тока триода Т, надежно срабатывает и удерживается в таком состоянии в течеьие некоторого промежутка времени за счет тока заряда этого конденсатора, Емкость конденсатора и сопротивление обмотки реле при этом должны быть подобраны так, чтобы реле надежно удерживалось в течение времени, превышающего интервал между импульсами тока, открывающего триод. Поскольку обычно для реле направления мощности требуется зона действия 180, в пределах которой этот интервал не превышает 5 мсек, время удержания реле должно быть порядка 7 - 9 мсек. При выполнении этого условия реле РП не вибрирует и имеет четко ограниченную зону действия. Для обеспечения еще большей четкости действия реле в схему введена положительная обратная связь через конденсатор Сз.Цепочка Р 7 - Д, введена в схему для поддержания примерной эквипотенциальности входных зажимов схемы формирования импульсов и средних выводов трансформаторов, Это позволяет обеспечить высокую и достаточно стабильную чувствительность реле в широком диапазоне тем пер атур окружающей ср еды.Конденсатор С 4 в цепи первичной обмотки трансформатора Тр служит для создания в цепи напряжения условий частотного резонанса, что позволяет создать благоприятные условия для протекания токов основной частоты и неблагоприятные для побочных частот и особенно постоянных слагающих. Вследствие этого исключается влияние на работу реле переходных процессов в цепях напряжения.Конденсатор С с сопротивлением Я, создают аналогичные условия в цепях другого трансформатора, питаемого от цепей тока, что позволяет освободить реле и от влияния переходных процессов в токовых цепях,Одновременно указанные конденсаторы позволяют обеспечить требуемый угол максимальной чувствительности реле,Предмет из об ретения1, Реле направления мощности импульсного типа, содержащее схему сравнения, выполненную на полупроводниковых триодах и управляемую от блока формирования импульсов с двумя трансформаторами, один из которых формирует импульсы, пропорциональные току, а другой - импульсы, пропорциональные напряжению, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения реле, в схеме сравнения применены один нормально открытый триод с двумя входами, связанными диодной логической связью и.2. Реле по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения влияния переходных процессов на его работу, параллечьно вторичной обмотке трансформатора, формирующего импульсы, пропорциональные току, включена й С-цепочка.146843 А. Камышникова Корректор А. Березуе дактор 3. А. Москв ехред формат бум. 70 - 108/ыТираж 1050изобретений и открытий при Совете Л, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.пография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14,о деламМосква Поди. к печ. 5/ИЗак. 5861ЦБТИ Комитета оставитель описании Л. О. Соль Обьем 0,35 изд. л. Цена 4 коп. 1 инистров СССР