Импульсное реле тока

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ805459.СССР по делам изобретений и открытий(23).Приоритвт -Опубликовано,1502,81,Бюллетень М бДата опубликования описания 15. 02. 81 И) УД) б 2.1.316,925(72) Авторы изобретения Р 4 т-, г7 рфИвановский энергетический институт им В. Й Ленинал. О. В. Лебедев и А. М. Чухин,54 ИМПУЛЬСНОЕ РЕЛЕ ТОКА Изобретение относится к релейной защите и может быть использовано в устройствах защиты энергосистем.Известнореле тока, использующее сравнение интегтального значения тока с опорным 11 .Однако данное реле обладает малым быстродействием или при достаточном быстродействии ,при времени интегрирования, меньшем половины периода промышленной частоты ) не отстроено от влияния апериодической сос" тавляющей в подведенном токе.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является реле, содержащее формирователи импульсов, состоящие из трансреактора и пик-трансформатора, первичные обмотки которых соединены последовательно, а к вторичной обмотке транс- реактора подсоединен:дроссель с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса. Кроме того,последовательно с дросселем подключен резистивный делитель, с которого напряжение через диоды и резистор подается на промежуток анод-катод тиристора,к управляющему электроду которого через диоды подключены вторичные обмотки пик-трансформатора. Форирователь импульсов, включающий трансреактор, дроссель и резистивный делитель с выпрямителем, преобразует каждую полуволну подведенного тока в импульсы, длительность которых зависит от амплитуды тока. Формирователь на пиктрансформаторе преобразует синусоидальный ток в импульсы малой длительности, соответствующие моментам перехода мгновенного значения тока через нуль. При токе, большем тока срабатывания, импульсы обоих формирователей совпадают во времени, что и фиксируется схемой совпадения на тиристоре 21.Основным недостатком этого реле является неустойчивость функционирования в переходных режимах, а именно возможность срабатывания реле при наличии в подведенном токе апериодической составляющей, меньшей тока срабатывания. Кроме того, возможно срабатывание реле при токе, меньшем тока срабатывания, и наличии импульсной помехи во вторичных цепях пиктрансформатора . При устранении этих недостатков путем задержки выходного импульса снижается быстродействие реле.Целью изобретения является повышение устойчивости функционированияреле в переходных режимах.Поставленная цель достигаетсятем, что в импульсное реле тока,содержащее формирователи импульсов,состоящие из трансреактора и пиктрансформатора, первичные обмоткикоторых соединены последовательно,а к вторичной обмотке трансреактораподключен дроссель с сердечником иэматериала с прямоугольной петлейгистереэиса, блок настройки и исполнительный орган, введены резистор,импульсный трансформатор и блок контроля чередования импульсов, причемрезистор и первичная обмотка импульсного трансформатора включены последовательно с дросселем, вторичные обмотки импульсного трансформатора ипик-трансформатора подключены каждаяк соответствующему входу блока конт Ороля чередования импульсов, выходкоторого подключен ко входу исполнительного органа.На Фиг.1 приведена принципиальнаясхема устройства; на Фиг.2 - распределение напряжений в цепях трансреактора и импульсного трансформатора.Токовая цепь реле образована последовательно соединенными обмотками 1 трансреактора 2 и 3 пик-трансФорматора 4. Вторичная обмотка 5трансреактора соединяется с последовательно соединенными обмотками 6дросселя 7 и импульсного трансформатора 8 на сердечнике 9 из материала с прямоугольной петлей гистере- З 5зиса, а также активным сопротивлением 10. Вторичная обмотка 11 трансформатора нагружается сопротивлением12. Вторичные обмотки 13 (14) импульсного трансформатора 8 подключаются 4 Ок послецовательно соединенным обмоткам стирания 15, считывания 16, диодам 17 (18) и сопротивлению 19. Вторичные обмотки 20 (21) пик .рансформатора соединяются с последовательно соединенными обмотками 22 записи, диодами 23 24) и сопротивлением 19.Выходные цепи реле образуются последовательно соединенными обмотками 25 выходными, 26 запрета, диодами 27 28) , управляющим входом тиристора. 29 и диодами 17 ( 18) . Анод тиристора 29 через сопротивление нагрузки 30 соединен с полюсом источника постоянного тока.Обмотки 15, 16 22, 25 и 26 расположены на кольцевых сердечниках 31 и 32 с прямоугольной петлей гистерезиса, 60Элементы 11 и 12 образуют блок 33 настройки, служащий для настройки тока срабатывания реле.Элементы 29 и 30 образуют исполнительный орган 34 реле. На позиции 5 35 показан блок контро:я чередования импульсов /КЧИ /.Трансреактор, включенный первичной обмоткой 1 в токовую цепь реле, преобразует ток в пропорциональную ЭДС, опережающую его на угол 90 О. Параметры схемы выбраны так, что до полного перемагничивания дросселя 7 почти все напряжение приложено к нему фиг.2) .Таким образом, трансформатор 8 начнет перемагничиваться только после перемагничивания дросселя 7.На фиг.2обозначается время перемагничивайия сердечника дросселя. Вольт-секундная площадь напряжения на дросселе - АА. Время перемагничивания сердечника 9 трансформатора 8 в . 1, а его вольт-секундная площадь - А. Остальная площадь Априходится на сопротивление 10. При изменении тока 3 в пределах ото ( Чср до Э сри с учетом А., =сОПЬ+ изменяегся время с, следовательно фаза выходФных импульсов Си 3 ото) "Г 4при 3Э ср фиг,2 а) и=У/4 при Э = 7 с р фиг. 2 б ) до сф 4при 3 3 ср (Фиг.2 в). Импульсы а и в на обмотках 20 и 21 возникают в момент перехода тока через нульТаким образом, на входы блока КЧИ поступает последовательностьа, С), в, с,при 3Э с , при Э 3 ср импульсы О и д ( с и в ) совпадают, а при 3Зс последовательность будета, с, в, С) ,а,Импульсы а, в, с, с) выделяются диодами 17, 18, 23.и 24. Диоды 17 и 18 также выполняют функцию диодных ключей, отпираемых токами импульсов с и ) и коммутирующих токи нагрузки, протекающие через выходные диоды 27 и 28.На каждом из сердечников 31 и 32, выполненных иэ материала с петлей гистерезиса, намотаны обмотки 22 записи , перемагничивающие сердечник в состояние "1", обмотки считывания 16 и стирания 15, имеющие одинаковые числа витков, перемагничивающие его в состояние "0" и, кроме того, обмотки выходные 26 и запрета 25, имеющие равное число витков.Особенностью данного блока 35 КЧИ является р.изделение цепей записиимпульсы а и в), стирания и считывания (с, с) ),что позволяет снижать мощность йотребляемую от пик-трансформатора 4, т.е. снижать потребление реле.Импульсная помеха на входах блока 35 КЧИ может привести к нетребуемому срабатыванию реле только в том случае, если она появится на входеС после импульса ад после в ) однако импульсный трансформатор 8 включен. эа интегрирующим элементомдросселем 7, который не пропускает импульс помехи до момента окончания перемагничивания. Появление импульс- ной помехи по любым другим входам блока 35 КЧИ не приведет к появлению исходного выходного импульса, так как только импульсы с и д открывают диодные ключи 27 и 28, пропускающие выходной импульс.Таким образом, повышена устойчивость функционирования реле в переходных режимах, что позволяет повысить техническое совершенство защ - ты.Формула изобретенияИмпульсное реле тока, содержащее формирователи импульсов, состоящие из трансреактора и пик-трансформатора, первичные оботки которых соединены последовательно, а к вторичной обмотке трансреактора подключен дроссель с сердечником нз материала спрямоугольной петлей гистерезиса,блок настройки и исполнительный ор. -ган, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения устойчивостифункционирования в переходных режимах, введены резистор, импульсныйтрансформатор и блок контроля чередования импульсов, причем резистори первичная обмотка импульсноготрансформатора включены последовательно с дросселем, вторичные обмотки импульсного трансформатора и пиктрансформатора подключены каждая.к соответствующему входу блока конт 1 роля чередования импульсов, выходкоторого подключен ко входу исполнительного органа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЯо 1. Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем. М., "Энергияф, 1976, Я 2-24.2. Авторское свидетельство СССРР 580646, кл. Н 02 Н 3/08, 1978.805459 иг,Составитель Л, Васьковаедактор А. Наурсков Техред Е.Гаврилешко Коррект Ив 1092 7/78 Тираж 68 б ПоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113635, Москва, Ж, Раушская наб., д писное к 5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,