Реагирующий элемент для блоков сравнения органов релейной защиты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцналистическнкРеспублик о 1197654(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 300481 (21) 3281439/24-07 111 М, Кл,з с присоединением заявки ЙоН 02 Н 3/38 Н 02 Н 3/40 Н 02 Н 7/26 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(ЭЗ)УДК 621.316. .925 (088.8) Дата опубликования описания 30.10,82 Е.В. Лысенко.Ордена Октябрьской Революции всесоюзныйгосударственный проектно-изыскательскийЕа:;:;, д.;и научно-исследовательский институт энергетическйх=систем и электрических сетей "Энергосетьпроекти(54) РЕАГИРУЮЩИИ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ БЛОКОВ СРАВНЕНИЯ ОРГАНОВ РЕЛЕЧНОЙ ЗАЩИТЫ Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем.В настоящее время подавляющеебольшинство измерительных органоврелейной защиты выполняются на схемах сравнения по фазе или по абсолютному значению.Измерительные органы релейнойзащиты подключаются на выход измерительных трансформаторов тока и напряжения, через. которые передаетсяинформация о состоянии защищаемогоэнергообъекта. При сравнениии абсолютных значений подведенных величин для фиксации превышения однойвеличины над другой используетсяреагирующий элемент, включаемый на выход схемы сравнения и срабатывающий под влиянием заданного нли минимально возможного значения постоянной составляющей выходного напряжения схемы сравнения, которое содержит как постоянную, так и переменную составляющую, причем переменная составляющая может в ряде режи - мов существенно превышать постоянную.Известно применение в качестве реагирующего элемента высокочувствительного магнитоэлектрического реле,которое в силу инерционности подвижной системы реагирует на постоянную составляющую тока в обмотке 1).Однако даиный Реагирующий элемент характеризуется недостаточнымбыстродействием.Наиболее близким к предлагаемому10 по технической сущности и достигаемому эффекту является реагирующийэлемент, выполненный на полупроводниковых элементах, содержащий включенные последовательно индикаторуровня, йС-цепь с первым и вторымрезисторами, шунтированным диодомн преобразователь импульсов в непрерывный сигнал,Когда мгновенное значение входного напряжения превышает уровень индикации индикатора уровня (О, 1), на его выходе появляется выходное напряжение неизменного значения и конденсатор заряжается через первый резистор и диод, Когда мгновенное значение выходного напряжения падает ниже уровня индикации, его выходное напряжение падает до нуля, диод запирается, а конденсатор разряжается через включенные после 970541довательно первый и второй резисторы Г 2),Однако при насыщении измерительных трансФорматоров тока, к которымподключен измерительный орган, изначительной токовой погрешности(50 и более) в кривой входного сигнала имеются участки с низким уровнем тока, что приводит к отказу ввдействии реагирующего элемента.Цель изобретения - обеспечениесрабатывания реагирующего элемента,при значительной токовой погрешности трансФорматоров тока, вызваннойих насыщением.Укаэанная цель достигается тем,что реагирующий элемент, содержащий1включенные последовательно индика"тор уровня, РС -цепь с первым и вторым резисторами шунтированным диодом и преобразователь импульсов внепрерывный сигнал, дополнительносодержит второй индикатор уровня,коммутируемый ключ с блокам управления и третий резистор, при этомвход второго индикатора уровня объединен с входом первого, а выходвторого индикатора уровня - с выходом первого, к которому подключенывходы коммутируемого ключа и блокаУправления, выход которого подклю"очен к управляющему входу коммутируемого ключа, выход которого черезтретий резистор подключен к конденсатору.Кроме того, первый и второй индикаторы уровня объединены и выполнены в виде блока с областью нечувствительности на операционномусилителе. На фиг.1 представлена структурная Функциональная схема предлагаемого элемента; на Фиг,2 и 3 - диаграммы изменения напряжения.Схема содержит индикатор 1 уровня, реагирующий на положительное напряжение Оз и соединенныйвходоми выходом соответственно с входом ивыходом второго индикатора 2 уровня,реагирующего на отрицательное напряжение Оз . К их объединенному выходу подключены входы коммутируемого ключа 3 и блока 4 управления клю"чом, причем выход блока 4 управленияподключен к управляющему входу ключа 3.К объединенному выходу Индикаторов 1 и 2, уровня подключена ВС-цепь,состоящая из резистора 5, последовательно с которым включен резистор 6,шунтирующий диодом 7; и конденсатора 8. Между выходом ключа 3 и конденсатором 8 включен резистор 9, ак конденсатору 8 подключен преобразователь 10 импульсов,Элемент работает следующим образом. При нулевом входном напряжениина объединенном выходе индикаторови 2 имеется нулевое напряжение, навыходе блока 4 управления отсутствует выходной сигнал и коммутирующий5 ключ 3 закрыт. Конденсатор 8 разряжен и на вход преобразователя 10импульсов не подается сигнала.При наличии входного напряженияв тот интервал времени, когда егоположительное мгновенное значениепревышает опорное напряжение индикатора 1 уровня (Ор ), на объединенном выходе индикаторов появляется положительное напряжение заданного неизменного уровня. Конденсатор 8заряжается через резистор 5 и диод 7.Блок 4 управления не работает подвлиянием положительного напряженияна его входе и коммутируемый ключ 3остается закрыт,В тот интервал времени, когдаположительное мгновенное значениевходного напряжения ниже О , а от-;рицательное мгновенное значение входного напряжения остается ниже Оп,2,на выходе индикаторов 1 и 2 уровняимеется нулевое напряжение и конденсатор 8 разряжается через включенные последовательно резисторы 5и б, поскольку диод 7 и коммутируемый ключ 3 в этом случае закрыты,В тот интервал времени, когда отрицательное мгновенное значение входного напряжения превышает опорноенапряжение индикатора 2 уровня (Од)на объединенном выходе индикаторов 1и 2 уровня появляется отрицательноевыходное напряжение заданного неизменного уровня. Под влиянием этого напряжения появляется сигнал на40 выходе блока 4 управления и коммутируемый ключ 3 открывается. В этотинтервал времени конденсатор 8 перезаряжается через резисторы 5, би 9.45 Когда входное напряжение представляет собой пульсирующее напряжение, в котором нет постоянной составляющей, то время заряда и переэаряда одинаковы и выбором значенийрезисторов 5 и 9 обеспечивается положение, когда положительная амплитуда напряжения на конденсаторе 8ниже, чем опорное напряжение преобразователя 10 импульсов (О ) и онне работает.Когда в упомянутом входном напряжении появляется постоянная составляющая (фиг.2) время заряда конденсатора увеличивается, время перезаряда уменьшается, а положительнаяамплитуда напряжения на конденсаторе 8 превышает опорное напряжениеОри , на вход преобразователя 10 импульсов поступают импульсы, которыеон преобразует в непрерывный сиг 65 нал.Сопротивление резистора б выбирается в несколько раз большим сопротивления резистора 9 и при этом,когда 1 Оз 1 с Оо, и разряд конденсатора происходит через суммарноесопротивление резисторов 5 и б, напряжение кснденсатора за период изменения входного напряженйя изменяется мало,В случае насыщения измерительныхтрансформаторов тока, на которыевключаются измерительные органы релейной защиты, входное напряжениереагирующего элемента может. иметькак положительные, так и отрицательные полуволны.Надежное срабатывание реагирующего элемента в этом режиме (фиг.3)обеспечивается за счет большей продолжительности заряда конденсаторачерез резистор 5 по сравнению с временем перезаряда его через резистор 9.Если отрицательные полуволны отсутствуют или их амплитуда меньшеОо 1, то срабатывание реагирующегоэлемента еще более надежно и нремясрабатывания в этом режиме снижается.Для уменьшения времени срабатывания н режиме, когда перед появлением положительной постоянной составляющей длительно существвала отрицательная постоянная составляющая,конденсатор 8 может быть шунтирован .диодом, катод которого подключен квходу реагирующего органа. Следует отметить, что достигаемый эффектнаиболее полно проявляется, когда вусловиях срабатывания с реальнойкратностью к уставке пороговое напряжение (Оди Оод ) составляетне менее 7-10 от сравниваемых величин.Предлагаемая структурная схемареализована, причем первый и второйиндикаторы 1 и 2 объединены и выполнены по схеме звена с областью нечувстнительности на операционном усилителе, коммутируемый ключ 3 выполнен на полевом транзисторе по схеме с "плавающим затвором", блок управления коммутируемым ключом 3 вы-полнен на биполярном транзисторе, 10 преобразователь импульсов выполнен на логической микросхеме с рядом дополнительных деталей.Применять предлагаемый реагирующий элемент наиболее целесообразно в измерительных органах тока с торможением, что позволяет обеспечить надежную их работу при насыщении измерительных трансформаторов тока. формула изобретения 1. Реагирующий элемент для блоковсравнения органов релейной защиты,5 подключаемых к измерительным трансформаторам тока и напряжения, содержащий включенные последонательноиндикатор уровня, 11 С-цепь с первыми вторым резисторами, шунтированнымд диодом и преобразователь импульсовв непрерывный сигнал, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения срабатывания при значительной токовой погрешности трансформа 25 торов .-,ока,нызванной их насыщением,он дополнительно содержит второй индикатор уровня, коммутируемый ключс блоком управления и третий резистор, при этом вход второго индикатора уровня объединен с входом первого, а выход второго индикаторауровня - с выходом первого, к кото"рому подключены входы коммутируе"мого ключа и блока управления, выход которого подключен к управляющему входу коммутируемого ключа,выход которого через третий резистор подключен к конденсатору.2. Элемент по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упро 4 О щения, первый и второй индикаторыуровня объединены и выполнены в виде блока с областью нечувствительности на операционном усилителе.Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Федосеев А.М. Релейная защитаэлектрических систем. М., "Энергия",1976, с. 182-183.2. Лысенко Е.В. Реагирующие эле 5 О менты для измерительных органов релейной защиты и автоматики. - фЭлектричесво", 1970, Р 3.970541 лиал ПП Узгорбд аказ 8405/68 Подписное