Реле сопротивления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 801277 ЛИК 02 Н 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .(54) (57) ЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ обретение относив частности к. Цель изобретения -ся к электроелейной за- исключение техн СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Московский ордена Ленина Трудового Красного Энаметут инженеровжелезнодорожнпорта(72) В. Н. Пупынин и 1 О. Н. влияния на работу реле несинусоидального тока и напряжения. При появлении сигналов на выходе управляемыхинтеграторов А и 7 они подаются на.входы порогового элемента сравнения23, где они сравниваются между собой в течение определенного времении если амплитуда первого сигнала.(величина А ) больше амплитуды второго сигнала (величина А), то срабатывает пороговый элемент сравнения23, который воздействует на исполнительный орган 24,вызывая отключение фидера,Если уравнение А ) А, не выполняется, пороговый элемент 23 не срабатывает. Таким образом, при выборе соответствующей длительности интегрирования исключается влияние тех илииных гармоник в токе или в напряжении, или в том и другом. 3 ил.12772 Изобретение относится к электротехнике и может быть использо:ванопри разработке устройств релейнойзащитыот токов короткого замыкания.Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности защиты путем снижения влияния на работуреле несинусоидальности тока и напряжения,На Фиг. 1 изображена ФункциональОная схема реле, на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу;на фиг. 3 - характеристики срабатывания реле в комплексной плоскости сопротивления,15Реле содержит промежуточные трансФорматоры тока 1 и напряжения 2, регулировочный потенциометр 3, подключенный к одному выводу вторичной обмотки трансформатора 1 тока, вновьвведенный управляемый интегратор 4 спервым ключом 5, к входу которогочерез первый резистор 6 подключенрегулировочный вывод потепциометра 3,управляемый интегратор 7 с вторымключом 8, к входу которого через второй резистор 9 подключен один выводвторичной обмотки трансформатора 2напряжения, другой вывод которой под 30ключен к другому входному выводу управляемого интегратора 7, третий резистор 10, подключенный одним выводомк другому выводу вторичной обмоткипромежуточного трансформатора 1 тока,а другим выводом - к другому выводупотенциометра 3 и к входу пороговогоэлемента 11, первый 12, второй 13,третий 14, четвертый 15, пятый 16 ишестой 17 элементы формирования импульсов заданной продолжительности,инвертор 18, подключенный входом квыходу порогового элемента 11, к которому подключены также входы первого12 и четвертого 15 элементов Формирования импульсов заданной продолжительности, первый элемент ИЛИ 19,к входам которого подключены выходыпервого 2 и второго 13 элементовФбрмирования заданной продолжительности, второй элемент ИЛИ 20, к входам которого подключены выходы четвертого 15 и пятого 16 элементов формирования импульсов заданной продолжительности, вход последнего изкото-рых подключен к выходу инвертора 18, 55к которому подключен также вход второго элемента 13 формирования импульсов заданной продолжительнОсти, тре 862тий 21 и четвертый 22 ключи, управляющие входы которых подключены к выходу третьего элемента 14 Формирования импульсов заданной продолжительности, подключенного входом к выходупервого элемента ИЛИ 19, элемент 23сравнения, подключенный входами через ключи 21 и 22 к выходам управляемых интеграторов 7 и 4, управляющиевходы которых подключены к выходушестого элемента 17 формирования импульсов заданной продолжительности;подключенного входом к выходу третьего элемента 14 формирования импульсов заданной продолжительности, иисполнительный орган 24, подключенныйвходом к выходу элемента 23 сравнения,Устройство работает следующим образом.При изменении тока Фидера тяговойсети пропорционально изменяется такжеи ток во вторичной обмотке промежуточного трансформатора 1 тока. Этотток вызывает изменение падения напряжения на регулировочном потенциометре 3, сигнал с которого через резистор 6 и ключ 5 поступает на вход управляемого интегратора 4 (сигнал 25,фиг. 2), Одновременно изменяетсяконтролируемое напряжение, котороеподается на промежуточный трансформатор 2 напряжения и через резистор9 и ключ 8 - на вход управляемогоинтегратора 7 (сигнал 26). В течениевремени, соответствующего положительной полуволне тока, на выходе порогового элемента 11 присутствует сигнал27 высокого уровня, в то же время навыходе инвертора 18 - сигнал 28 низкого уровня. При изменении полярности полуволны тока сигнал 27 имеетнизкий уровень, а сигнал 28 - соответственно высокий,На фронтах сигнала 27, совпадающих с моментом перехода положительной полуволны тока через нуль, срабатывают элементы 15 и 12 формирования. На выходе элемента 15 присутствует сигнал 29 высокого уровня продолжительностью 1 определяющийначало.и окончание интегрированиясигнала 26 в течение положительнойполуволны тока. На выходе элемента12 формирования присутствует сигналвысокого уровня 30 продолжительностьюопределяющий начало и окончаниеинтегрирования сигнала 25 в течениеположительной полуволны тока.На фронтах сигнала 28, совпадающих с моментом первого перехода отрицательной полуволны тока через нуль, срабатывают элементы 16 и 13 формирования. На выходе элемента 16 5 формировайия присутствует сигнал 31 высокого уровня продолжительностьюопределяющий начало и окончание ийтегрирования сигнала 26 в течение отрицательной полуволны тока. На выходе элемента 13 сигнал 32 высокого уровня продолжительностью С , определяющий начало и окончание интегрирования сигнала 25 в течение отрицательной полуволны тока.Сигналы 29 и 31 суммирует элемент ИЛИ 20, а сигналы 30 и 32 - элемент ИЛИ 19.Сигнал 33 с выхода элемента ИЛИ 20, определяющий начало и окончание интегрирования сигнала 26 в течение периода кривой тока, поступает на ключ 8 управляемого интегратора 7. На передних фронтах сигнала 33 ключ 8 замыкается и начинается заряд кон денсатора. После окончания времени- = 2 ьС заканчивается заряд2конденсатора в интеграторе 7.Сигнал 34 с выхода элемента ИЛИ 19, определяющий начало и окончание ин- З 0 тегрирования сигнала 25 в течение периода кривой тока, поступает на ключ 5 управляемого интегратора 4, На передних фронтах сигнала 34 ключ 5 замыкается и начинается заряд кон денсатора. После окончания времени= С = 2 Ь С заканчивается заряд4 1конденсатора в интеграторе 4.На задних фронтах сигнала 34 срабатывает элемент 14 формирования и 40 сигнал 35 высокого уровня продолжительностью С 5 с его выхода поступает на вход элемента 17 Формирования и на ключи 21 и 22. Ключи 21 и 22 замыкаются, соединяя выходы управляемых интеграторов 4 и 7 с соответствующими входами элемента сравнения 23 на время Ссравнения сформированных величин Л, и Л.50На задних Фронтах сигнала 35 срабатывает элемент 17 формирования и его сигнал 36 высокого уровня продолжительностью С поступает на управляющие входы управляемых интеграторов 554 и 7, после чего начинается разряд конденсаторов, тем самым задаются нулевые начальные условия. На выходе управляемого интегратора 7 сигнал 37, а на выходе управляемого интегратора 4 - сигнал 38, этисигналы подаются на входы элемента23 сравнения, где они сравниваютсямежду собой в течение времени С , и3 фесли амплитуда сигнала 38 в течениевремени сравнения (величина А ) окай. зывается больше амплитуды сигнала 37(величина А ), то срабатывает элемент1 фсравнения, что соответствует сигналу39 высокого уровня на его выходе, который воздействует на исполнитель 1 щйорган 24, вызывая отключение фидера.Если условие Л ) А не выполняет 1ся, то элемент 23 не срабатывает ина его выходе - сигнал низкого уровня н устройство не дает сигнал на отключение фидера.Выполнение условия срабатыванияэлемента 23 сравнения (Л ) А,) в общем случае определяется значениямиплощадей - площади, ограниченной отрезком оси времени, и сигналом 25в полосе + ЬС относительно момента Т/4 (дБ,) и сигналом 26 вполосе + Ь С относительно момента Си соответствующим ей отрезком на осивремени - Ь Я (Фиг. 2).Граничная линия характеристикисрабатывания реле определяется приусловии, что эти величины равны между собой, т.е. А, = А , следовательдУно, получаемН+ д.С1Ч+дК 1 Япс)С Ы = К У Яхп(оЗ С+Я)М,ТД-д тю+ ь Ч-д 11 1 12где 1 - первый интеграл, - площадь.т, а ,ограниченная сигналом 25 в полосе+ д,С, , а второй - сигналом 2 6 в по-,лосе + ЬСг 1К - коэффициент пропорциональности для напряжения ;1/ВК - коэффициент пропорциональности для токаСК, - 1/АС;о 5 - угловая частота;С - время;Ч - угол между контролируемымитоком и напряжением.Решение этого уравнения имеет вид ЕЯп(Ч+%)5 12712где Е - сопротивление срабатывасния реле;2 - минимальное значение сос,противления срабатыванияреле; 5Ч - дополнительный угол пропорциональный отрезку времени 1 , определяющийнаклон характеристики срабатывания относительно 1 Одействительной оси комп.-.лексной плоскости.Полученному уравнению соответствуют граничнйе линии блокировочных характеристик срабатывания (фиг. 3). 151,Выбирая величину 1 , а значит величину р, можно произвольно менятьвид блокировочной характеристики.Реле синусного типа реализуется приР О (фиг. За), косинусного - при 20Ч = Г /2 (фиг. Зб) и смешанного при 9П/2 (фиг. Зв), Необходимуюуставку реле сопротивления можно получить при любой, длительности интег"рирования, Следовательно, при выборесоответствующей длительности интегрирования можно исключить влияние техили иных гармоник в токе или в напряжении, или в том и другом. Поэтому выбирая, например, длительность 30интегрирования равной или кратной периоду третьей гармоники, имеющей наибольшую амплитуду, исключается влияние на форму характеристики срабатывания этой гармоники, а также кратных ей гармоник, обеспечивая в то жевремя возможность регулировки уставки реле сопротивления как по углу наклона к действительной оси комплексной плоскости, так и по активному со противлению. При этом обеспечиваетсявозможность осуществления раздельной,взаимно независимой регулировки уставки.45Формула изобретения Реле сопротивления, содержащее промежуточный трансформатор тока, один вывод вторичной обмотки которо го подключен к одному выводу потенциометра, регулировочный вывод которого подключен к одному выводу первого резистора, промежуточный трансформатор напряжения, один вывод вторич ной обмотки которого подключен Ю одному выводу второго резистора а другой вывод вторичной обмотки подключен 86 ьк одному входному выводу управляемогоинтегратора, третий резистор, пороговый элемент, выход которого подключенк входу инвертора, а также к входупервого элемента формирования импуль"сов заданной продолжительности, подключенного выходом к одному входупервого элемента ИЛИ, к другому входукоторого подключен выход второго элемента формирования импульсов заданнойпродолжительности, подключенного входом к выходу инвертора, третий элементформирования импульсов заданной продолжительности, подключенный входомк выходу первого элемента ИЛИ, второйэлемент ИЛИ и исполнительный орган,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия инадежности защиты путем снижения влияния на работу реле несинусоидальности тока и напряжения, в него дополнительно введены управляемыйинтегратор, четыре ключа, три элементаформирования импульсов заданной продолжительности и элемент сравнения,гри этом другой вывод первого резистора через первый ключ подключен кодному входному выводу вновь введенного управляемого интегратора, другойвывод второго резистора подключенчерез второй ключ к другому входномувыводу управляемого интегратора, подключенного выходом через третий ключк одному входу элемента сравнения,к другому входу которого через четвертый ключ подключен выход вновьвведенного управляемого интегратора,подключенного другим входным выводомк другому выводу вторичной обмоткипромежуточного трансформатора токаи одному выводу третьего резистора,другой вывод которого подключен кдругому выводу потенциометра, а также к входу порогового элемента,подключенного выходом к входу четвертого элемента формирования импульсовзаданной продолжительности, подключенного выходом к одному входу второго элемента ИЛИ, к другому входу которого подключен выход пятого элемен"та формирования импульсов заданнойпродолжительности, подключенного входом к выходу инвертора, выход третьего элемента формирования импульсов заданной продолжительности, подключен к управляющим входам третьего и четвертого ключей, а такжек входу, шестого элемента формирова.Фиг.2 ставитель Т. Щегольковакред Л.Олейник Корректор Ие .аВ едактор Н. аказ 6753/ выдкая е Тираж 612 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раюодписноекомитета СССРоткрытийкая наб.д 4/5 евно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Произво 7 1277286 8ния ймпульсов заданной продолжитель- ключа, выход второго элемента ИЛИности, выход которого подключен к подключен к управляющему входу второуправляющим входам обоих интеграто- . го кцюча, а выход элемента сравненияров, выход первого элемента ИЛИ под- подключен к входу исполнительногоключен к управляющему входу первогооргана.