Трехфазное реле напряжения
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах комплексной защиты автономных систем электроснабжения . Цель изобретения - повышение точности при отклонениях частоты сети от номинального значения и расширение функцион альных возможностей. Реле содержит перемножители 3-8, режекторные фильтры 9-12, генератор 13 ортогональных сигналов., пороговьй элемент 17. Вновь введенные элементы позволяют получить две пары точно ортогональных синусоидальных сигналов, даже при отклоненртях частоты, несущих ир формади о о действующих значениях входных напряжений и их на.альных фазах. Получение частотно-независимого сигнала, пропорционального треугольника линейных напряжений , осуществляется с помощью двух других перемножителей 7, 8 и вычитателя 16. 1 ил. S CZ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU 1396196 А 1 (sl) 4 Н 02 Н 3/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ защиты автономных систем электр".cíàáжения. Цель изобретения — повышение точности при отклонениях частоты сети от номинального значения и расширение функциональных возможностей.
Реле содержит перемножители 3-8, режекторные фильтры 9-12, генератор 13 ортогональных сигналов., пороговый элемент 17. Вновь введенные элементы позволяют попучить две пары точно ортогонал -.ных синусоидальных сигналов, даже при отклонениях частоты, несущих информацию о действующих значениях входных напряжений и их начальных фазах. Получение частотно-незави" симого сигнала, пропорционального площади треугольника линейных напряжений, осуществляется с помощью двух других перемножителей 7, 8 и вычитателя 16. 1 ил. (21) 4123223/24-07 (22) 16.07.86 (46) 15.05.88. Бюл. В 18 (71) Чувашский государственный уни-. верситет им. И.Н.Ульянова и Всесоюзный научно-ис-ледовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) В.A.Èëüèí, В.M.Èåâöîâ и Г,С.Нудельман (53) 621.316.925,(088.8) (56) Алексеев В.С. и др. Реле защиты.
М.: Энергия, 1976, с. 178-180.
Авторское свидетельство СССР
11 1141495, кл. Н 02 Н 3/20, 1985. (54) ТРЕХФАЗНОЕ РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ. (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах комплексной
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1396196 сов М1- + Ч сь Л «
UN М2 sinu,Е;
U = E2 сов ы й, 50
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах комплексной защиты автономнЬ х систем электроснабжения.
Цель изобретения — повьппение точ ности при отклонениях частоты сети от номинального значения н расширение функциональных возможностей. 10
На чертеже представлена функциональная схема трехфазного реле нап-ряжения.
Датчики линейных напряжений, выполненные в виде трансформаторов t 15 и 2, подключены к перемножителям
3-8, на выходе которых включены режекторные фильтры 9-12, генератор 13
1 двух ортогональных синусаидальных сигналов с первым 1ч и вторым 15 вы- 20 ходами, вычитатель 16, соединенны с
1 пороговым элементом 17.
Реле работает следующим образом.
При подаче на входы датчиков 1 и 2 25 линейных напряжений Uc1, и U „Ь на их выходах формируются: сигналы с напряжениями
Ц, = К 72Uc sin((et +Ч ь)1 Ц двз -и("" + Ч вв) где К вЂ” козффиицент трансформации датчиков 1 и 2;
Ц„ и U — действующие значения ли- 35 нейных напряжений;
ы — угловая частота перемен- . ного напряжения;
Чдь " Ч в — л ные фазы линейных напряжений„ 40
РИЧЕМ сь Ч дь Р - У ОЛ МЕЖДУ ДВУ векторами треугольника линейных напряжений, Генератор ортогональных сигналов формирует синусоидальные сигналы с 45 напряжениями где ы — угловая частота генератора, равная номинальной частоте сети.
На выходах перемножителей 3-6 напряжения можно представить в виде
Цз," Ц1 Ци = К Г2Цсьз1п(ые+Чсь)
« Г2 Б1пмоС = KUcg t соз (4) С + () Ц4 Ц2 Ц в = К Г2Ц4в з1п(й1 + Ч 4ь )»
«Г2соз оt KU48 (а (с - t + увв
sin(tot + 1 4ь )3 э
Ць = U„ U«= КГ2Ц вsin(t +<ñü)"
" Г2 совьюt = KU ñ (sin(t + pcü ) +
+ sin((4t.t + Vch )) — U< U« = К 2 sin(zt +(4ь )»
" «2 s ingot = КЦяь f cos (t + Ч 4в )— соз (Apt + Ч 4в )) е где ы = Я- ы — разностная угловая частота;
Ю+ = ы + о — суммарная угловая частота.
Колебания суммарной частоты подавляются режекторными фильтрами 9-12
Следовательно, на их выходах присутствуют сигналы напряжения
Цв K Ucü соз(" - t + pi );
= K Ц„, sin(v-t + g4> );
Цн K.Ucâ i (- Чсв )
Ц12 — K -Ц4в соз (м„ + дв ) Выходные сигналы перемножителей
7 и 8 можно представить в виде
Цд U„= KUс cos( «КЦ4 ° sin(ut +(р4 ) = К Ц, Ц4 «(-sin P + зж(2 ыЛ + Ч дв + Мсв )3 l "в = Цс„° U„= KU«san(u-t+gгв )" "KU4ü cos((d t + У4ь) K ЦсвЦ4в « «(sing+ sin(2rut + Ч ls + yca )l где д = Ч вЂ” Ч „ — угол между векто. рами треугольника линейных напряжений. Вычитателем 16 осуществляется выделение полезного рабочего сигнала и подавление гармонического сигнала по мехи с удвоенной разностной частотой: Ц1 Ue Ц 2К Ц Ц sin в— 4К«Б 1396196 U@ - E2Usin(u t +1 „), U «2K >K Составитель Т.Ще Редактор М.Циткина Техред Л.Сердюко голькова Корректор В.Бутяга ва Заказ 2502/53 Тираж 650 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 1 где S = — U U Таким образом, при подведении к зажимам реле линейных напряжений переменного тока на вход порогового элемента 17 поступает рабочий сиг10 нал, пропорциональный площади треугольника линейных напряжений и не зависящий от частоты. Пороговый элемент срабатывает в соответствии с заданной уставкой. Отсутствие в схеме реле фазовращателей, характеристики которых зависят от частоты входного сигнала, обеспечивает формирование точного значения рабочего сигнала, пропорци. 20 онального площади треугольника линейных напряжений, даже ири значительных уходах частоты от номинального значения. Это свойство существенно повышает точность реле. 25 Представленную схему реле напряжения можно также испоЛьзовать в качестве частотно-независимого реле реактивной мощности, если на вход датчика 1 подать фазное напряжение а на вход датчика 2, в качестве которого используется трансформатор тока, подать фазный ток 3.„р = P2I.sin(u t + y, ), где U I — действующие значения фазных напряжений и тока; 40 у„,(1 — начальные фазы напряжения и тока. В этом случае вычитателем 16 выделяется сигнал, пропорциональный реактивной мощности 45 — реактивная мощность. Таким образом, данная схема трехфазного реле напряжения на ряду с высокими техническими характеристикамн обладает также универсальностью, что позволяет на основе ее структуры построить также реле реактивной мощности с частотно-независимой характеристикой. Отмеченное свойство реле обеспечивает широкую область его применения. Формула изобретения Трехфазное реле напряжения, содержащее два датчика линейных напряже" ний, первый и второй перемножители, вычитатель и пороговый элемент, причем выходы перемножителей соединены с входами вычитателя, к выходу кототорого подключен пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при отклонениях частоты сети от номинального значения и расширения функциональных возможностей, в него введены третий, четвертый, пятый, шестой перемножители, первый, второй, третий, четвертый режекторные фильтры и генератор ортогональныж синусоидальных сиг" налов, при этом выход первого датчика подключен к одним входам третьего и пятого перемножителей, с выходами которых соединены соответственно входы первого и третьего фильтров, выход второго датчика — к одним входам четвертого и шестого перемножителей, с выходами которых соединены соответственно входы второго и четвертого фильтров, первый выход генератора соединен с другими входами третьего и шестого перемножителей, второй его выход — с другими входами четвертого и пятого перемножителей, а входы первого перемножителя соединены с выходами первого и второго фильтров, входы второго перемножителя — с выходами третьего и четверто*го фильтров.
