Стройство для испытания быстродействующих реле защиты

 

О д И (: д Н И Е <)477483

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-вт—

Союз Советских

Социалистических

Республик (5)) Я.Кл. Н 01h 69/01 (22) Заявлено 10.07.72 (21) 1807649/24-7 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15,07.75. Бюллетень ¹ 26

Дата опуб lltK0BBII0H описания 29.XI1.75

Гасударственный квмнтет

Совета Мнннстрав СССР но делам нэебретеней

II открытнн (5Д ) X ÄK 621.318.5.001 4 (088,8) (72) Авторы изобретения

К. А. Тиммермаиис и В. Л. Фабрикант (71) Заявипгсль

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ РЕЛЕ ЗАЩИТЫ

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено для испытания токовых цепей и цепей напряжения быстродействующих реле.

Известны устройства для испытания быстродействующих реле защиты, формирующие переходный ток из отдельных аперподических и колебательных составляющих на быстродействующей аналоговой вычислительной машине,.

Для упрощения в предлагаемом устройстве формирователи гармонических составляющих выполнены в виде последовательно соединен. ных преобразователей частоты, фазосдвигающих устройств и фазовыключателей, а сумматор выполнен с использованием датчиков э. д. с. Холла, находящихся в магнитном поле дросселей.

Дроссели преобразователей всех гармонических составляющих подключены к выходам соответствующих преобразователей частоты, что обеспечивает возможность формирования переходного тока из некратных гармонических и апериодических составляющих.

Для обеспечения возможности формирования переходного тока из кратных гармонических и постоянной составляющих дроссель в цепи формирования основной составляющей подключен к выходу. соответствующего преобразователя частоты, а остальные дроссели— к выходам фазосдвигающпх устройств.

Составляющие, необходимые для формирования сложной кривой переходного тока, могут быть получены по одному пз следующих двух способов: а) расчетным способом по методу составляющих свободных частот, согласно которому аварийный ток определяют в виде суммы принужденной составляющей промышленной частоты и свободных периодических и апериодических составляющих

k=n

i=l„„sin(coit++) +11„, ехр (— t/то) + е=,- е=1 е

15 +El„, sin (со /+ф ) ехр (— t/ò ), (1)

q= l где l» .„а„ф, — амплитуда, угловая частота и начальная фаза принужденной составляющей переходного тока;

l„,I„ то — начальное значение и постоянная времени затухания k-й аперподической составляющей переходного тока;

25 /„„„о „, фд, TQ — Hÿ÷àëûíàÿ амплитуда, угловая частота, началыная фаза н постоянная времени затухания q-й колебательной составляющей переходного тока, со30 ответственно;

477483

15 б) путем разложения в гармонический ряд экспериментальных кривых, которые могут быть получены при натурных испытаниях на мощных испытательных станциях или другимн способами

i Io+I,„,sin(ж/+ф) +I,siï(2Ы+ф,) +...+

+I.„ sin(knot +фд), (2) где Io — постоянная составляющая;

I»ь I q, I»», — амплитуды первой, второй и

k-й гармоники, COOTBBTICTBBHIHO; фь, ф, — начальные фазы соответствующих гармоник; в=2л/Т вЂ” угловая частота первой гармоники;

Т вЂ” время разлагаемого в ряд участка несинусоидальной кривой вторичного переходного тока.

Суммированием наиболее выраженных гармоник на испытательном стенде получают требуемую кривую переходного тока.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

Блоки и элементы, обозначенные на чертеже одинаковой цифрой, выполняю одинаковые функции. Блоки с индексом 1 относятся к формирователям составляющей промышленной частоты, с индексами 2-:-o> — к формирователям колебательных составляющих с частотами, отличными от промышленной, а с. индексами 1 и s — к формирователям апернодических слагающих.

Устройство содержит преобразователи 1 частоты, фазосдвигающие устройства 2, предназначенные для установки начальных фаз отдельных колебательных составляющих, импульсные схемы 3, генерирующие узкие управляющие импульсы в заданные фазы соответствующих колебательных составляющих. Ключи 4 находятся в верхнем положении, если формирование переходного тока осуществляется из некратных частот по выражению (1}, и в нижнем положении, если переходный ток формируется из кратных гармоник по выражению (2). Тиристоры 5 работают по схеме

«И». Если колебательные составляющие некратны, то они скользят относительно друг друга (ключ 6 разомкнут). Резистор 7 ограничивает величину тока в цепи тпристоров 5. В момент, когда все тиристоры 5 открыты (все составляющие имеют заранее заданные фазы), первичная обмотка трансформатора 8 подключается к постоянному току (ключ 9 заранее замкнут). Ключ 6 замыкается, когда переходный ток формируется из кратных колебательных составляющих. Тогда все слагающие управляются одним тиристором 5, а начальные фазы остальных составляющих при помощи фазосдвигающих устройств 2 (ключ 4 в нижнем положении) устанавливаются относительно начальной фазы управляющей составляющей. В качестве управляющей составляющей принята составляющая промышленной частоты. Трансформатор 8 служит для разделения

З0 5

65 цепей и одновременного управления тиристорами 10. Ключ 9 является главным управляющим элементом схемы и подключает тиристоры 5 к постоянному напряжению. Тиристоры

10 управляются импульсами от соответствующих обмоток трансформатора 8 и подключают входные цепи датчиков 11 э. д. с. Холла к постоянному илп экспопенциально затухающему току. Регулируемый резистор 12 предусмотрен для установки тока предшествующего режима, если из составляющих формируется только аварийная слагающая. Если ток предшествующего режима равен нулю, то резистор 12 отключается ключом 12 . Резистор

13 ограничивает ток в цепи соответствующего датчика 11 э. д. с. Холла. Дроссели 14 создают необходимый магнитный поток, пронизывающий соответствующие датчики э.д.с. Холла, Датчики э.д.с. Холла обеспечивают формированне практически неискаженных составляющих с заданнымп параметрами (амплптудой, начальной фазой, частотой, постоянной времени затухания) и удобное суммирование этих составляющих, Конденсаторы 15 используются для обеспечения соответствующих постоянных времени затухания, если переходный ток формируется по выражению (1). Ключ 16 замыкается при формировании переходного тока пз незатухающих составляющих. Выпрямители 17 ооеспечивают необходимый постоянньш ток управления через датчики э.д.с.

Холла. Трансформатор 18 питается от сети промышленной частоты и служит для разделения цепей. Усилитель 19 усиливает снимаемый с датчиков э.д.с. Холла сигнал до реальных величин переходного тока. Блок 20 представляет собой испытуемый объект.

Если формирование переходного тока происходит по выражению (1), то в исходном состоянии ключи 4 находятся в верхнем положении, ключи 6 и 16 разомкнуты. Все дроссели

14 обтекаются токами соответствующих частот. Ключ 12 замкнут, обеспечивая таким образом в выходной цепи датчика 1 li сигнал, пропорциональный току предшествующего режима, После замыкания ключа 9 постоянное напряжение подается на тиристоры 5. В момент, когда все колебательные составляющие проходят через заранее заданные фазы, все тиристоры 5 открываются и во всех вторичных обмотках трансформатора 8 генерируются импульсы, открывающие тпристоры 10. Последние подключают датчики 11 к постоянному току, и в этот момент в выходных цепях датчиков появляются сигналы, пропорциональные произведению индукции дросселя па ток входной цепи датчика. Эти в общем случае экспоненцпально затухающие сигналы налагаются на сигнал предшествующего режима. Последовательным соединением соответствующих выходных зажимов датчиков осуществляется суммирование сигналов. Суммарный сигнал подается на вход усилителя 19, откуда после усиления поступает на испытуемую защиту 20. Блок 3, тирпсторы 5 и 10,п транс477483

Составитель В. Хальков

Редактор А. 11ейсоченко Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Котова

Подписное

",àêàç 5815 Изд. ¹ 1641 Тираж 833

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Обл. тип. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли форматор 8 образуют фазовыключатели. Фазовыключателн подключают входные цепи соответствущих датчиков 11 IK постоянному току в заданные фазы и|ндукции, устана вливаемые фазоадвигающими усцройствам и 2.

Если формирование переходного тока происходит по выражению (2), то устройство работает аналогично, только в исходном состоянии ключи 4 находятся в нижнем положении, ключи 6 и 16 замкнуты, а ключ 12 разомкнут.

Предмет изобретения

1. Устройство для испытания оыстродействующих реле защиты, содержащее формирователи переходного тока, выполненные, например, из формирователей апериодических составляющих и формирователей гармонических составляющих, на выходе которых включены сумматор и мощный выходной усилитель, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, формирователи гармонических состаял яющих,вы пол иены в виде последовательно соединенных преобразователей частоты, фазосдвигающих устройств и фазовыключателей, а сумматор выполнен с использова5 нием датчиков э.д.с. Холла, находящихся в магнитном поле дросселей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности формирования переходного тока из некратных гар-! 0 монических,и апериодических составляющих, дросселп преобразователей всех гармонических составляющих подключены к выходам соответствующих преобразователей частоты.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 15 что, с целью обеспечения возможности формирования переходного тока из кратных гармонических и постоянной составляющих, дроссель в цепи формирования основной составляющей подключен к выходу соответствующего

20 преобразователя частоты, а остальные дросселп — к выходам фазосдвигающнх устройств.