Дискретное реле с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени

О П И С А Н И Е иц 5171 О 1ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. Н 02 Н 84724,24-7 Государственнын комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий, Е. Казанский Л. Н. Морозов, А. А. КудрявцеН, Григорьевический институт и Вии и рационализациинций и сетей Я. Л.А А. П, К ена Лен трестэлект рцищевскии,узнецов и М ина энергет о организац ических ста сесоюзный районных 71) Заявители Московский ор государственнь(54) ДИСКРЕТНОЕ РЕЛЕ ТОКА С ОГРАНИЧЕННО ЗАВИСИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНле представлена Изобретение относится к области релейной защиты и касается устройств, применяемых в токовых защитах высоковольтных установок,Известно дискретное реле тока с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени, содержащее реле счета импульсов, управляемые ключи, магнитный трансформатор тока, подключенный к число-импульсному преобразователю, выход которого соединен со счетным входом первого реле счета импульсов, и к полярному индикатору, выход которого соединен со входом сброса первого реле счета импульсов, блок индикации, соединенный с информационным выходом первого реле счета импульсов, и лопческие элементы.Однако известнос дискрстное реле не позволяет в широком диапазоне перестраивать характеристику выдержки времени,Отличительная особенность дискретного реле, обеспечивающая расширение диапазона регулирования параметров его характеристики выдержки времени, заключается в том, что в нем выход число-импульсного преобразователя через последовательно включенные первый и второй управляемые ключи соединен с одним из входов первого логического элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, соединенному с одним из входов первого логического элемента И, управляющим входом первого управляемого ключа и счетным входом второго реле счета импульсов, первый рабочий 5 выход которого подключен к одному из входов второго логического элемента И и к одному из входов второго триггера, другой вход которого соединен со вторым рабочим выходом второго реле счета импульсов, а вы ход подключен к управляющему входу второго управляемого ключа, выход первого логического элемента ИЛИ соединен со счетным входом третьего реле счета импульсов, рабочий выход которого подключен к одному 15 из входов второго логического элементаИЛИ, выход полярного индикатора соединен с одним из входов первого триггера и с управляющим входом третьего управляемого ключа, соединяющего выход мультпвнбрато ра с другим входом первого логического элемента И, выход которого соединен со входами сброса второго и третьего реле счета импульсов, подключенными к выходу тиристорого блока отключения.25 Функциональная схема рена чертеже.Реле подключено к магнитному трансформатору тока 1 и содержит аналого-дискретный преобразователь 2, состоящий пз полярного индикатора 3 и число-импульсного преобразователя 4, трн реле счета импульсовреле 5 с рабочимп выходамн 6, 7, реле 8 срабочими выходами 9, 10 и реле 11, триггеры 12, 13, логические элементы И 14, 15,логические элементы ИЛИ 16, 17, мультивибратор 18, формирователь одиночного импульса 19, блок инднкацни 20, тиристорныйблок отключения 21 и управляемые ключи22 - 25.Дискретное реле тока работает следующимобразом.Магнитный трансформатор тока 1 осуществляет функциональное преобразованиемгновенных значений первичного тока г вмгновенные значения вторичного напряженияс,г. Аналого-дискретный преобразователь 2,воспринимающий напряжение (,г, с помощьюполярного индикатора 3 выдает прямоугольные импульсы т(+) и т( - ), отображающиедлительности соответственно положительныхи отрицательных полуволн напряжения с,г, ичисло-импульсные сигналы У (+) и У( - ),отображающие значения их вольт-секундныхплощадей. В устройстве используются толькосигналы т( - ) и Ъ(+), причем Х(+) характеризует действующее значение первичноготока 7 в логарифмической пропорции.Реле счета импульсов 5 фиксирует числоимпульсов в каждом сигнале У(+) и имеетчисловые выборки У, У соответствующиетоками срабатывания 1, 1,.Если У(+) )У, то сигнал появляется нарабочем выходе 6 реле счета импульсов 5 иустройство действует с выдсрккой времени,зависящей от разности ЛУ(+) =У(+) - Ут. е. от тока 1.Если У (+) ) У ) У, то сигналы возникают на обоих рабочих выходах 6, 7 релесчета импульсов 5 и устройство действует снезависимой выдержкой времени,При возникновении короткого замыканияна защищаемой электроустановке периодически срабатывает реле счета импульсов 5, аимпульсы с его рабочего выхода 6 черезтриггер 12 поступают на вход реле счета импульсов 8. Сигнал на рабочем выходе 9 релесчета импульсов 8 появляется при приеме ггюимпульсов, а сигнал на его рабочем выходе10 - при приеме ггю+К импульсов (пю и гС -целые числа).В выходную цепь число-импульсного преобразователя 4 включены нормально разомкнутые ключи 22, 23, управляемые сигналамис выходом триггеров 12, 13. Ключ 22 замыкается в интервале времени между импульсамис рабочего выхода 6 реле счета импульсов 5и началами сигналов т( - ) периодически, аключ 23 - лишь в интервале времени междумоментами появления сигналов на рабочихвыходах 9, 10 реле счета импульсов 8.Следовательно, на один нз входов логического элемента ИЛИ 17 с момента возникновения короткого замыкания поступает ко 10 15 20 25 30(2) Изменяя численное значение К (т. с, значение второй выборки реле счета импульсов 8), можно в широком диапазоне регулировать крутизну характеристики выдержки времени устройства и, таким образом, подбирать оптимальную для каждого конкретного случая ее форму.Для уменьшения зависимого участка характеристики выдержки времени в устройстве с помощью логического элемента И 14 реализуется отсечка. Срабатывает отсечка при первичных токах 1, превышающих значение тока срабатывания 1 причем ее выдержка времени 1 определяется величиной ггю, выбираемой из условий отстройки обеих ступеней предлагаемого реле от времени действия разрядников.Мультивибратор 18, формирователь одиночного импульса 19 и логический элемент И 15 служат для ввода устройства в работу при подаче на него оперативного питания и, кроме того, обеспечивают нормальное функционирование устройства в условиях короткого замыкания на защищаемой установке.Г 1 ри подаче оперативного питания запускается формирователь одиночного импульса 19 и осуществляет установку в исходное состоя ние триггера 12, Зто состояние триггера 12 40 45 50 55 60 05 личество импульсов КЛУ (+) . 11 а другой вход логического элемента ИЛИ 17 с выхода триггера 12 поступает по одному импульсу за период первичного тока короткого замьпсания.Общее количество импульсов, поданных через логический элемент ИЛИ 17 на счетный вход реле счета импульсов 11 до его срабатывания, складывается из ггю импульсов, поступивших до появления сигнала на рабочем выходе 9 реле счета импульсов 8, из КЛУ(+)+К - 1 импульсов, поступивших до появления сигнала на его рабочем выходе 10, и некоторого числа импульсов ггг, поступивших с выхода триггера 12 после размыкания ключа 23.Таким образом, реле счета импульсов 11 срабатывает и создает выходной сигнал после того, как оно примет с выхода логического элемента ИЛИ 17 число импульсов Лг, определяемое в соответствии с выражением7,= ию + Кгг (+) + К - 1 + д,. (1)Поскольку импульсы от число-импульсного преобразователя 4 поступают на вход реле счета импульсов 11 во время тех же периодов, что и К импульсов от триггера 12, время срабатывания 1 ю, всего устройства, т, е, появление сигнала на выходе реле счета импульсов 11, определяется только числом импульсов, принятых реле от триггера 12, и при частоте 50 Гц первичного тока составляетхарактеризуется тем, что Оно н)зволяст через логический элемент И 15 проходить импульсам с выхода мультивибратора 18 через нормально замкнутый ключ 24 и производить сброс реле счета импульсов 8, 11, а также устанавливать в исходное состояние триггер 13,С подключением устройства к магнитному трансформатору тока 1 сигналы с выхода полярного индикатора 3 в течение отрицательных полупериодов первичного тока размыкают ключ 24 и блокируют на это время поступление импульсов с выхода мультивибратора 18 к логическому элементу И 15.Если на электроустановке возникает короткое замыкание, т, е, оказывается, что У)У то сигналы с рабочего выхода б реле счета импульсов 5, воздействуя через триггер 12 на логический элемент И 15, запрещают прохождение через него импульсов сброса с выхода мультивибратора 18 на релс счета импульсов 8, 11, а также триггер 13 и во время положительных полупер иолов первичного тока 1.В том случае, когда до появления сипала на рабочем выходе реле счета импульсов 11 ток в электроустановке снизится до значения, меньшего 1 во время очередного интервала времени т( - ) рслс счета импульсов 5 не сработает и триггер 12 останется в состоянии, разрешающем прохождение импульсов сброса чсрез логический элемент И 15. С очередным замыканием ключа 24 рслс счета импульсов 8, 11 и триггер 13 займут исходное состояние, а ключ 23 разомкнется.Для обеспечения безотказной работы устройства в случае повторного включения электроустановки а короткое замыкание предусматривается после каждого срабатывания устройства обнуление реле счета импульсов 8, 11 импульсами с выхода тиристорного блока отключения 21.Для упрощения настройки устройства на заданные токи срабатывания в нем предусмотрен блок индикации 20, подключенный через управляемый ключ 25 к информационному выходу реле счета импульсов 5, Зтот блок отобра)кает текущсе значение тока электроустановки в двоичном кодс и выпол 10 15 20 25 30 35 40 45 115 с 1 сх сах 1 ым 11)УнкЦ 11 Ц 111)РОВОх) а)111 сРМ С 1 ) 11,Фор мул а изобретения Дискретное реле тока с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени, содержащее реле счета импульсов, управляемые ключи, магнитный трансформатор тока, подключенный к число-импульсному преобразователю, выход которого соединен со счетным входом псрвого реле счета импульсов, и к полярному индикатору, выход которого соединен со входом сброса первого реле счета импульсов, блок индикации, соединенный с информационным входом первого реле счета импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров характеристики выдержки времени реле, в нем выход помянутого число-импульсного преобразователя через последовательно включенныс первый н ьторой управляемыс ключи соединен с одним из Входов первого лоп 1 ческого элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, соединенному с одним пз входов первого логического элемента И, управляющим входом первого управляемого ключа и счетным вхг)дом второго реле счета импульсов, первый рабочий выход которого подключен к одному пз входов второго лопгческого элемсгга И к одному из холов второго триггера, другой вход которого соединен со вторым рабочим выходом второго реле счета импульсов, а выход подключен к управляющему входу Второго управляющего ключа, выход первого лопчсского элемента ИЛИ соелпнен со счетным входом третьего реле счета импульсов, рабочий выход которого подключен к одному пз входов второго логического элемента ИЛИ, выход полярного индикатора соединен с одним пз входов первого триггера и с управляющим входом третьего управляемого кло 1 а, сосл 1 пя 10 щсго Выход мультпВиоратор 11 с других входом первого логического элемента И, выход которого соединен со вхоламп сброса ьторого н третьсго реле счета мпльсов, подключенным к выходу тпристорцого блока отключения.Фельдма Рсдакт Тираж 882овста Министров ССи открытийшская наб., д. 4/5 аказ 905/61 одписное оставитель М, Лойш Тскрсд О, Москвит Изд. Мз 307осударственного комитстапо делам изобретении113035, Москва, Ж, Ра Типография, пр. Сапунова, 2 орректоры; Т, Добровольскаяи Л, Котова