Реле активной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в защитах генераторов от перегрузки и перехода в двигательный режим. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности функционирования реле. Сигнал с выхода перемножителя 3, пропорциональный мгновенной мощности, поступает на информационный вход элемента выборки и хранения 4, а также дифференциатора 5, выходной сигнал которого через фазовращатель 6 поступает на вход формирователя импульсов 7, осуществляющего формирование импульсов управления элементом выборки и хранения 4 в моменты времени, когда переменная составляющая выходного сигнала перемножителя 3 обращается в ноль, что обеспечивает фиксацию элементом выборки и хранения 4 среднего значения активной мощности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Uz ф

М (l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

21) 4480491/24-07

22) 12.09.88 (46) 30.07.90. Бюл. N 28 (71) Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения и Ленинградский политехнический институт им. И.И. Калинина (72) В.М. Цевцов и В.А. Ильин (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1310940, кл. G 01 R 21/06, 1985.

Авторское свидетельство СССР 1239616, кл. G 01 R 21/06, 1984. (54) Реле Активной иощности (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в

Уу (g1)g н 02 н 3/ 38, G 01 R 21/08

2 защитах генераторов от перегрузки и перехода в двигательный режим. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности функционирования реле.

Сигнал с выхода перемножителя 3, пропорциональный мгновенной мощности, поступает на информационный вход элемента выборки и хранения 4, а также дифференциатора 5, выходной сигнал которого через фазоврзщатель 6 поступает на вход формирователя импульсов

7, осуществляющего формирование импульсов управления элементом выборки и хранения 4 в моменты времени, когда переменная составляющая выходного сигнала перемножителя 3 обращается в И2 нуль, что обеспечивает фиксацию элементом выборки и хранеНия 4 среднего значения активной мощности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1582257 следующим образом. 50 измерительные пре2 входных напряжения

Реле работает

При подаче на образователи 1 и

И тока

u(t) = 2

i(t) = У2

U sin(apt)

Х sin((dt — cf), на выход6 перемножителя 3 формируется сигнал

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполъзования s системах комплексной защиты автономных систем электроснабжения в качестве защиты генераторов от перегрузки и перехода в двигательный режим, а также различных устройств автоматики.

Цель изобретения - повышение бы-! стродействия и точности функциониро вания реле;

На фиг. 1 представлена функцио,нальная схема реле активной мощности; на Фиг. 2 - временные диаграммы, по ясняющие его работу.

Реле содержит измерительные преобразователи напряжения 1 и тока 2, подключенные выходами к .входу перемножителя 3, подключенного выходом к 20, информационному входу элемента выборки и хранения 4 и дифференциато,ра 5, выход которого .подключен через фазовращатель 6 к входу формирователя импульсов 7, подключенного выхо- 25 дом к управляющему входу элемента выборки и хранения 4, выход которого подключен к входу выходного органа 8. формирователь импульсов 7 выполнен . в виде первого 9 и второго 10 компа- 30 раторов и логических элементов НЕ-11 и элемента И 12.

На Фиг, 2 приняты следующие обозначения: U — напряжение на выходе пеь ремножителя 3; U — напряжение на вы- 35 ходе дифференциатора 5; U> — напряжение на выходе фазовращателя 6;

U — напряжение на выходе второго

Ф .компаратора 10; U — напряжение на выходе элемента НЕ 11; U; — напря- 40 жение на выходе первого компаратора

9 Π— напряжение на выходе.формиь у рователя импульсов 7; U g — напряжение на выходе элемента выборки. и хранения

4ь Ug — напряжение на выходе:выходно- 4 го порогового органа 8ь U sop< u напряжение порога переключения

Аор:компараторов 10 и 9 соответственно.

U)= k OUI COS U I СОЗ(2СдС -Чь)), (1) где U Х - действующие значения входных напряжения и тока; -- сдвиг фаз между напряжением и током;

<и — угловая частота сети; коэффициент пропорциональносги, Учитывая, что U Х сов . = Р, т.е. активной мощности, можно представить выражение (1) в следующем виде:

U,= kP - kU I сов(2ыЕ - ) . (2)

Отсюда видно, что напряжение U 1 пропорционально активной мощности в те моменты времени tp, когда сон(2ийр— .) = a, т.е, Б,.(соср) = kPi Производя выборки напряжения U, в эти моменты, на выходе элемента выборки и хранения 4 имеем сигнал, пропорциональный активной мощности..

Р соответствии с описанным напряжение U с выхода перемножителя 3

1 подводится к информационному входу элемента выборки и хранения 4, имеющего также управляющий вход, при поступлении на который узкого положительного импульса происходит выборка (запоминание) мгновенного напряжения на информационном входе. Для формирования управляющих импульсов в моменты времени t, когда напряжение Uq на

pÝ выходе перемножителя 3 пропорционально активной мощности, в реле использованы дифференциатор 5, Фазовраща-. тель 6 и формирователь импульсов 7.

Напряжение U на выходе дифференциа-. тора 5 относительно переменной составляющей напряжения U сдвинуто на

-90, кроме того, оно не содержит постоянной составляющей, так как

ЕР k U I cos(2 ) ац а г

dt dt (= k U I з1п(2ий — g ). . Фазовращатель 6 сдвигает на -90 напряжение U<, следовательно, напряжение Ug на его выходе следующее:

U>= k U Х sin(2(dt-lp-90 )

= -k U Х cos(2(ut -ц ).

Далее для напряжения U с помощью компараторов 9 и 10, имеющих близкие к нулю пороги переключения U n«» U »<+ соответственно, формируются прямоугольные импульсы напряжений U и

Ф08 1

Составитель Т. Щеголькова

Техред Л.Олийнык

Редактор Н. Ывыдкая

Корректор Т. Малец

Заказ 2093 Тираж 480 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101

5 158

U . Логический элемент HE 11, инвертируя напряжение Ц8, формирует напряжение U .. Наконец, логический элемент

И 12 из напряжений U < и U< формирует управляющие импульсы напряжения U для элемента выборки и хранения 4.

Как видно из фиг. 2, формирователь импульсов 7 формирует узкие управляющие импульсы в моменты времени, когда напряжение U на выходе фазовращателя 6 равно нулю, т.е. когда cos(2(ut<— ) = О. А это как раз те моменты времени, когда напряжение U: на выхо1 де перемножителя 3 пропорционально активной мощности. Следовательно, после поступления на управляющий вход элемента выборки и хранения 4 импульсов с выхода Формирователя 7 на его выходе напряжение U nponop8 ционально текущему значению активной мощностй.

Таким образом, при подведении к зажимам реле входных напряжения и тока с контролируемого генератора на вход выходного порогового органа

8 поступает рабочий сигнал, пропорциональный текущему значению активной мощности генератора. Пороговый орган срабатывает в соответствии с заданной уставкой, Данное реле обеспечивает динамическое быстродействие в пределах

2,5-5 мс и исключает возможность ложной работы, так как на выходе элемента выборки и хранения запоминается

2257 б непосредственно сигнал, пропорциональный активной. мощности, Формула и з о б р е т е н и я

1. Реле активной мощности, содер жащее измерительные преобразователи тока и напряжения, подключенные выходами к входам перемножителя, выход

19 которого подключен к информационному входу элемента выборки и хранения, а также к входу дифференциатора, фор" мирователь импульсов, подключенный выходом к управляющему входу элемен15 та выборки и хранения, и выходной орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения быстродействия и точности функционирования реле, р. полнительно введен фазовращатель, включенный между выходом дифференциатора и входом формирователя импульсов, а выход элемента выборки и хранения подключен к входу исполнительного органа, 2. Реле по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов выполнен в виде первого и второго компараторов, логических элементов НЕ и И, при этом объединенные

30 входы первого и второго компараторов являются входом, выход элемента И является выходом формирователя импульсов, а с входами элемента И соединены выход первого кочпаратора непосред3$ ственно и выход второго компаратора через логический элемент НЕ,