Импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания

Союз Советскнк Социалистических Республик(51)М. Кл.2 Н 02 Н 3/40Н 01 Н 83/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ИМПУЛЬСНОЕ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ С МНОГОУГОЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ СРАБАТЫВАНИЯИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве измерительного илипускового органа дистанционной защиты линий электропередачи и другихэлектроустановок электрических систем,Известна быстродействующая дистанционная защита с использованиемстатических элементов, содержащаятри блока формирования напряжения,выходы которых подключены к входамблока сравнения напряжений (13 . Блоксравнения напряжений срабатывает присовпадении полярностей двух сравниваемых напряжений во время генерации импульса при переходе через нульнапряжения выхода третьего блока.Недостаток этого устройства - низкая точность при искажении Формы 2 Овторичного тока трансформатора токавследствие насыщения его магнитопровода.Известно дистанционное импульсное реле, содержащее во вторичных 25цепях трансформаторов тока и напряжения промежуточные трансформаторыи дифференцирующие элементы, к выходам которых присоединены входы блоков формирования импульсов заданной 3 О длительности с передними Фронтами, совпадающими с максимумами приложенных напряжений, а к выходам блоков присоединен измерительный блок21 .Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсное реле сопротивления, содержащее четыре Функциональных преобразователя, входы которых через промежуточные трансформаторы и дифференцирующие элементы присоединены ко вторичным обмоткам трансформаторов тока и напряжения, выходы первых двух Функциональных преобразователей подключены к блоку сравнения мгновенных значений напряжений, выход которого совместно с выходом третьего преобразователя через логическое звено И и совместно с выходом четвертого функционального преобразователя через другое логическое звено И присоединены ко входу блока контроля времени совпадения 33 .Недостаток такого реле - низкая точность при искажении формы вторичного тока трансформаторов тока вследствие насыщения их магнитопроводов под действием остаточного намагничивания, периодической составляющейк первичного тока и большой нагрузки вторичной цепи. При этом форма сигналов на входах функциональных преобразователей отлична от формы первичных токов защищаемой электроустановки н форма характеристики срабаты- вания реле не соответствует расчетной.Цель изобретения - повышение точностиПоставленная цель достигается тем, что в импульсное реле сопротивления с многоугольной характеристикой срабатывания, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные к Фазам защищаемой сети, блок сравнения сигналов с рабочим и тормозным входами, на выходе которого 15 включен выходной орган, дополнительно введены трансреактор, промежуточный трансформатор напряжения, импульсный генератор с основным и управляющим входами, диффренциатор, пик-транс Форматор, блок запрета, четыре фа - зоповоротных блока, три диода, блок памяти и усилитель-ограничитель, причем выход трансреактора подключен к основному входу импульсного генератора непосредственно, а к управляющему входу через последовательно включенные дифференциатор и пик-трансформатор, вход трансреактора подключен к измерительному преобразователю тока, выход импульсного генератора через блок запрета подключен к рабочему входу блока сравнения сигналов, к тормозному входу которого через диоды подключены выходы трех иэ четырех фазоповоротных блоков, входы 35 оторых подключены ко вторичным обмоткам промежуточного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к измерительному преобразователю напряжения, а вы ход четвертого фазоповоротного блока через блок памяти и усилитель- ограничитель подключен к запрещающему входу блока запрета.На фиг, 1 изображена функциональ ная схема реле, на фиг. 2 - характеристика срабатывания реле в полярной системе координат, на фиг. 3 временные диаграммы формирования сигналов из тока,.на фиг. 4 - времен ные диаграммы формирования сигналов из напряжения; на Фиг. 5 - временные диаграммы Формирования сигналов запрета.Устройство содержит измерительные у преобразователи 1 и 2 тока и напряжения соответственно, трансреактор 3, промежуточный трансформатор 4 напряжения, импульсный генератор 5, дифференциатор б, пик-трансформатор 7, блок 8 запрета,. блок 9 сравнения, диоды 10, Фазоповоротные блоки 11, блок 12 памяти, усилитель-ограничитель 13.Многоугольная характеристика срабатывания импульсного реле сопротивления (фиг. 2) состоит из отрезков 65прямых линий а, Ь; с, не проходящих через начало, координат, а также из Фазоограничивающей прямой О, проходящей через начало координат. Уравненения прямых, не проходящих через начало координат, в полярной системе координат имеют видс.р.мнн к.Ер.к- миним ление для к значе Р миног( мальн ности равнивание числ для различных например ния числите циентгде Е льное сопротивсрабатываниятой прямой,ие угла РР,тствующее миний чувствительреле.телей Фрямых к у П ормул одном путем теля н с.р к из ни умнож коэфф с.р. мля и аме с Р. ниус р.мнн кумножение чий полученныхпередачи цепеского сигнадает лителей и знаформул на коэф формирования а из напряжеа также менател фициент периоди ния К иР рминчк) кВ соответствии с фиг. 3 из тока защищаемой электроустановки посредством блоков 5-7 формируются импульс ные сигналы, описываемые следующей импульсной функцией1 т и 12 с.рмннт при ий 4+ - .2 КУ,О прн ый ч 12 К 7/, Гр,е К=о,1,2.,/. - начальная фаза переменнойсоставляющей первичного тока электроустановки.Для этих импульсных сигналов 1; из торичного напряжения защищаемой электроустановкиО =О В 1 п(1 ЧР)=1 м(1,)тнпосредством промежуточного трансформатора 4 и фаэоповоротных блоков 11 формируются периодические сигналы=К О соз(ий "ч Р - рик ик т Р Р мин ч к в 0 з 1 пО 1+ч, р - ( % Р 2 гпр 2 рмчнчк ик тнпутем умножения на коэффициенты КкКи и фазового сдвига на угол в (%ф2+р)без инвертирования или на угол( Ф, ) с инвертированием сигнала(фиг. 4), Наибольшие однополярныемгновенные значения этих напряжений,соответствующих сторонам 1, 11 и 111многоугольной характеристики срабатывания, через диоды 10 подаются натормозной вход блока 9 сравнения сиг.налов, 744835Сторона 1 Ч мноугольника характеристики срабатывания, проходящая через начало координат и блокирующая действие реле при 35 реализуется трапецеидальным периодическим сигналом запрета логического блока 2, формируемым иэ вторичного напряжения промежуточного трансформатора 4 целью, состоящей иэ блоков 11, 12 и 13, фазоповоротный блок 11 осуществляет .Фазовый сдвиг напряжения на угол - (Я рд ) безг2 инвертирования или на угол - ( - -РЗ )Т с инвертированием сигнала. Блок 12 памяти кратковременно запоминает фазу выходного напряжения блока 11 при малой величине этого напряжения, а усилитель-ограничитель 13 формирует периодический трапецеидальный сигнал запрета (фиг, 5). 20Реле работает следующим образом.Из выходных сигналов трансреактора 3 (фиг. 1), пропорциональных первой производной по времени первичного тока защищаемой электроустанов ки, импульсный генератор 5 Формирует амплитудно-модулированные импульсные сигналы, пропорциональные амплитуде переменйой составляющей первичного тока электроустановки 1 30 в моменты времени, соответствующие максимальным значениям -ф, фина 1сируемые нулевыми значениями выходного сигнала дифференцирющего блока 6, пропорционального Я-. Пиктрансформатор 7 выходными импульсами запускает импульсный генератор 5, выходные сигналы которого через логический блок 8 запрета поступает на рабочий вход блока 9 сравнения сигналов, где они сравнивают с тормозным сигналом, сформированным промежуточным трансформатором 4, Фазоповоротными блоками 11 и диодами 10.В полярной системе координат Хр 45 (фиг. 2) направление оси О УР соответствует моментам времени генерации периодических однополярных импульсных сигналов, сформированных импульсным генератором 5. Параметры вектора 2 характеризуют сопротивРление на входе реле, причем длина вектора пропорциональна модулю 7: Огр- з а его аргумен-угол Р:)р, характеризует фазовый сдвиг напряжения ОР относительно переменной составляю щей тока Р, отсчитываемый от оси О Ер в положительном направлении, т.е. против часовой стрелки. Если Ер ( Ъ т, е. конец вектора Е расположен внутри многоугольника характеристики 60 срабатывания реле сопротивления, то это соответствует условию 1; 7 1 д Фикусируемом в блоке сравнения сигналов. При М Р(РЫ импульсный сигнал 11 блокируется логическим блоком 8 от выходного сигнала усилителя-ограничителя 13 и реле не срабатывает при любых соотношениях тока и напряжения на входе реле.Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в уменьшении экономического ущерба электрических систем и систем электроснабжения от ошибочных реакций дистанционной защиты линий электропередачи и других электроустановок электрических сетей,формула изобретенияИмпульсное реле сопротивления смногоугольной характеристикой срабатывания, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные к фазам защищаемойсети, блок сравнения сигналов с рабочим и тормозным входами, на выходе которого включен выходной орган,о т л и ч а ющ е е с я тем, что,с целью повышения точности реле дополнительно введены трансреактор,промежуточный трансформатор напряжения, импульсный генератор с основными управляющими входами, дифференциатор, пик-трансформатор, блок запрета, четыре фазоповоротных блока,три диода, блок памяти и усилительограничитель, причем выход трансреактора подключен к основному входуимпульсного генератора непосредственно, а к управляющему входу черезпоследовательно включенные дифференциатор, пик-трансформатор, входтрансреактора подключен к измерительному преобразователю тока, выход импульсного генератора через блок запрета подключен к рабочему входу блока сравнения, сигналов, к тормозномувходу которого через диоды подключены выходы трех из четырех фазоповоротных блокоь, входы которых подключены ко вторичным обмоткам промежуточного трансформатора напряжения,первичная обмотка которого подключена к измерительному преобразователюнапряжения, а выход четвертого фазоповоротного блока через блок памятии усилитель-ограничитель подключен кзапрещающему входу блока запрета.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1, Патент Франции Р 1436596,кл, Н 02 Н 3/40, 1966,2, Авторское свидетельство СССР9 230945, кл. Н 02 Н 3/40, 1966.3, Авторское свидетельство СССРР 379011, кл. Н 02 Н 3/40, 1969,Составитель А. ВасильРедактор А. Мотыль Техред М. Кузьма орректор М. Шар одпис Филиал ППП "ПатеНт", г. Ужгород, ул. Проектная аказ 3829/20 Тир ЦНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж, ж 783нного комитетаений и открытийРаушская наб.,