Реле активной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и используется, в частности, для защиты генераторов от перегрузки и перехода в двигательный режим. Цель изобретения - повышение значения и стабильности коэффициента возврата реле. Сигнал с выхода перемножителя 3 подается непосредственно на вход компаратора 4, формирующий на выходе прямоугольный сигнал двойной частоты, длительность положительных и отрицательных импульсов которого зависит от значения активной мощности и значения опорного сигнала компаратора 4, выходной сигнал которого поступает на вход логического блока 5, к которому подключен также выход формирователя 8 прямоугольных импульсов. Точность реле ограничена шириной импульса сброса и временем срабатывания компаратора 4 и формирователя 8. Выполнение исполнительного органа 10 в виде расширителя импульсов позволило получить коэффи - циент возврата реле, равный единице, 1 з.п.ф-лы, 3 ил. сл X) 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 Н 02 Н 3/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3808754/24-07 (22) 10. 11. 84 (46) 15.05.87. Бюл, ¹ 18 (71) Чувашский государственный университет им,И.Н.Ульянова и Всесоюзный научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт релестроения (72) В.M.Шевцов, Ю.И,Кашицын и В.И.Васинеж (53) 621.316.925 (088.8) (56) Fischer А., Must К.-Е, Electronisches Leistungrelais SiemensZeitschrift, 52, 1978, Heft 6, S. 377-381.

Михайлов И.А. Автоматизированные электроэнергетические системы судов.

Л.: Судостроение, 1977, с. 346-348 ° (54) РЕЛЕ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и используется, в частности, для защиты генераторов от перегрузки и перехода в двигательный режим.

Цель изобретения — повышение значения и стабильности коэффициента возврата реле. Сигнал с выхода перемножителя 3 подается непосредственно на вход компаратора 4, формирующий на выходе прямоугольный сигнал двойной частоты, длительность положительных и отрицательных импульсов которого зависит от значения активной мощности и значения опорного сигнала компаратора 4, выходной сигнал которого поступает на вход логического блока 5, к которому подключен также выход формирователя 8 прямоугольных импульсов. Точность реле ограничена шириной импульса сброса и временем срабатывания компаратора 4 и формирователя 8. Выполнение исполнительного органа 10 в виде расширителя импульсов позволило получить коэффи циент возврата реле, равный единице.

1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты генераторов от перегрузок и перехода в двигательный режим, а также в устройствах противоаварийной автоматики других энергообъектов.

10940 2 нальную активной мощности, и переменную составляющую (помеху) двойной частоты, амплитуда которой обратно пропорциональна коэффициенту мощности cos g

f(t)=K U I cos q -К,П I cos(2(Dt-ó)=

Цель изобретения — повышение значения и стабильности коэффициента возврата реле.

На фиг.1 изображена функциональная схема реле активной мощности на фиг.2 — эпюры сигналов, поясняющие принцип действия реле; на фиг.3структурная схема выполнения логического блока реле.

Реле активной мощности содержит измерительные пр е образ онат ели напряжения

1и тока 2, подключенные выходами к входам перемножителя 3, выход которого подключен к входу компаратора 4, подключенного выходом к одному входу логического блока 5, выходы которого подключены соответственно к входам . "Разрешение счета" и "Прямой-обратный счет" реверсивного счетчика б, к основному входу которого подключен выход задающего генератора 7 импульсов, формирователь 8 прямоугольных импульсов, подключенный нходом к выходу измерительного преобразователя

1, а выходом — к другому входу логического блока 5 и входу дифференциатора 9, подключенного выходом к управляющему входу реверсивного счетчика б, выход которого подключен к входу исполнительного органа 10.

Логический блок 5 содержит иннерторы 11 и 12, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И и элемент ИЛИ

16.

Реле работает следующим образом.

Измерительные преобразователи напряжения 1 и тока 2 формируют сигналы u и KKz 1 пропорциональные входному току и напряжению, которые подаются на входы перемножителя 3.

На выходе перемножителя формируется сигнал

1()=К, и Kzi=K P(t), пропорциональный мгновенной мощности

P(t). При синусоидальном напряжении и токе этот сигнал содержит полезную постоянную составляющую, пропорцио=K P — cos(2ut- р) .

Кь Ро

cosg

Сигнал с выхода перемножителя подается непосредственно на вход компаратора 4, формирующего на выходе

IlpHMo ÃoëüHûé сигнал Р (t) двойной

15 частоты (фиг„2), длительность t+ положительных и t отрицательных импульсов которого зависит от значения активной мощности P и значения опоро ного сигнала компаратора Г, являющегося установкой реле. Если К P

3 о

ЕОу то t+ t если КЗРО Е то

t Ф) t если КЗР. РО, то С t Отсюда можно сделать вывод, что реле срабатывает при выполнении условия

Выходной прямоугольный сигнал

Р,(t) компаратора подается на вход логического блока 5, к которому подключен также выход формирователя 8 прямоугольных импульсов из переменного напряжения. Выходной прямоугольный сигнал Р (t) формирователя 8 имеет частоту входного напряжения и с

35 ним синфазен.

Работу логического блока 5 можно описать следующими булевыми выражениями:

40 a =® hPz) V(P ЛР ); где P, Pz — первый и второй входы логического блока соот45 ветстненно; а, а — его первый и второй выходы.

Эпюры входных и выходных сигналон логического блока 5 представлены на фиг.2, Из них видно, что реверсивный счетчик считает только при несовпадении сигналов на входе, причем при отсутствии сигнала на входе Р и наличии его на входе P он считает вперед, при противоположной ситуации — назад. Благодаря этому после импупьса сброса в течение периода счетчик считает вначале впе„ред время t, а затем — назад t+

3 13109 (фиг. 2в) . Если t ) t, что соответствует режиму превышения уставки, счетчик в режиме счета "Назад проходит через обнуление, при этдм на выходе счетчика формируется импульс переноса, который поступает на исполнительный орган, на выходе которого появляется активный уровень.

Импульсы сброса (фиг.2д) формируются дифференциатором 9 из переднего фрон- 10 та выходного сигнала Р (t) формирователя 8 прямоугольных импульсов и представляют собой узкие (не более

1 мкс) импульсы, сбрасывающие в на- чале каждого периода реверсивный 15 счетчик 6 в исходное состояние, в результате чего процесс периодически повторяется. Во время состояния разрешения счета реверсивный счетчик 6 заполняется импульсами от задающего 20 генератора 7. От количества этих импульсов и разрядности счетчика 6 зависит точность срабатывания реле, Точность реле ограничена шириной импульса сброса и временем срабатывания компаратора 4 и формирователя 8.

При времени срабатывания компаратора 0,4 мкс и ширине импульса сброса 1 мкс период следования импульсов задающего генератора можно выбрать равным 3 мкс, при этом возможная ошибка из-за конечной длительности отсчета времени

1. Реле активной мощности, содержащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные выходами к входам перемножителя>выход которого подключен к входу компаратора, и исполнительный орган, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения значения и стабильности коэффициента возврата реле, в него дополнительно введены формирователь прямоугольных импульсов, реверсивный счетчик, задающий генератор импульсов, дифференциатор и логический блок, при этом выход измерительного преобразователя напряжения подключен также к входу формирователя прямоугольных импульсов, подключенного выходом к входу дифференциатора и к одному входу логического блока, к другому входу которого Подключен выход компаратора, выходы логического блока подлючены соответственно к входам

"Разрешение счета" и "Прямой-обратный счет" реверсивного счетчика, к управляющему и основному входам которого подключены выходы соответствен,но дифференциатора и задающего генератора импульсов, а выход реверсив35

= 0,077, где Т вЂ” период колебания, задающего

3 генератора;

Т вЂ” период колебаний напряжения к контролируемой сети, не пре-40 вышает 0,06 .

Если нестабильность порога компаратора не превышает 3 мВ, то при опорном напряжении 9 В это вызывает ошибку 45

8 — — 100X- — 0,0337, 6 3 "100 пор где а — нестабильность порога компаратора, мВ; 50

0„ — опорное напряжение компаратора, мВ.

Общую ошибку можно определить по выражению т.е. точность реле мощности может быть равной 0,07 X. При этом не тре40 4 буется долговременной стабильности генератора задающих импульсов, достаточна его стабильность в течение одного периода.

Задачей исполнительного органа

10 является формирование на его выходе из последовательности узких импульсов (ширина их равна ширине импульсов задающего генератора, т.е. несколько микросекунд) постоянного потенциального уровня.

Выполнение исполнительного органа в виде расширителя импульсов, срабатывающего, т.е. подтверждающего наличие импульсов на его входе, позволяет принципиально получить коэффициент возврата реле, равный единице. Введение в случае необходимости положительной обратной связи с выхода расширителя 10 импульсов на вход компаратора 4 позволяет регулировать коэффициент возврата в любых заданных пределах. Из изложенного видно, что принцип действия реле обеспечивает независимость порога его срабатывания от частоты и коэффициента мощности, Формула и з обретения

Составитель Т.Щеголькова

Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Редактор М.Петрова

Заказ 1899/51

Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óèãoðîä, ул.Проектная,4

5. 1310940 6 ного счетчика подключен к входу ис- другим входом логического блока, выполнительного органа. ход одного инвертора подключен к дру2. Реле по п.1, о т л и ч а ю- гому входу второго элемента И, а

I щ е е с я тем, что логический блок также к одному входу третьего элеменсодержит два инвертора, три элемента 5 та И, к другому входу которого подИ и элемент ИЛИ, причем вход одного ключен выход другого инвертора, выинвертора и один вход первого эле- ходы первого и третьего элементов И мента И объединены и являются одним подключены к входам элемента ИЛИ, входом логического блока, вход дру- выход которого является одним выхогого инвертора, один вход второго 10 дом логического блока, другим выхоэлемента И и другой вход первого эле- дом которого является выход второго мента И также объединены и являются элемента И.