Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 23

ФИС - формирователи импульсов совпадения сравниваемых сигналов;

t_сов/t_нес - времясравнивающая цепочка;

U₀₁/U₀₂ - ограничитель уровня напряжений;

å - сумматор;

û - реагирующий элемент (компаратор);

KL - промежуточное реле.

Длительность импульсов совпадения и несовпадения, являющихся линейными функциями угла сдвига по фазе сравниваемых сигналов (j) можетбыть определена повыражениям:t_нес = j / w;  t_сов =  p - êj ô/ w.

Реле срабатывает, еслиt_сов ³ T/4 (T = 0,02 c); временная диаграммасравниваемых сигналовe₁ иe₂ и принцип формирования импульсов совпадения и несовпаденияпоказана на рис. 4-13,а. Приt_сов < Т/4 реле не действует, причем это условие должно выполняться как для положительной, так и для отрицательной полуволны. Последнее необходимо для отстройки от искажающего  влияния апериодических составляющих, которые могут содержаться в сигналах Е_I и Е_U.

                             Рис. 4- 11.

С помощью ФПС обеспечивается совпадение по фазе сигналов Е_I и Е_U при j  =  (UI) =  j_мч. При этом сигнал на выходе схемы сравнения фаз появляется при условии, если Е_I и Е_U сдвинуты по фазе на угол не более  ± p / 2. Это означает что выполняется условие срабатывания (t_сов ³ Т / 4).

Реагирующим элементом (РЭ), фиксирующим заданное соотношение t_сов / t_нес, является триггер Шмитта (компаратор с одним заземленным входом, заданным опорным напряжением и положительной обратной связью - ПОС). Благодаря ПОС изменение знака выходного напряжения и обратный переход в начальное состояние происходит при разных уровнях входного сигнала. Передаточная характеристика  РЭ имеет четко выраженный «релейный» характер, что обеспечивает четкую работу исполнительной части реле мощности.

Рассмотренное полупроводниковое РМ имеет ряд существенных преимуществ перед электромеханическими. Это видно из таблицы 4-1, в которой приведены основные параметры РМ - 11 и РБМ - 271, используемых в УРЗ от междуфазных повреждений.

Таблица 4-1

Время срабатывания РМ - 11 зависит от типа реле, используемого в качестве исполнительного элемента:  РПГ - реле с магнитоуправляемым герметическим контактом (геркон), РП - электромагнитное реле с обычными контактами.

Наиболее заметно преимущество РМ - 11 по таким параметрам, как минимальное напряжение срабатывания и мощность, потребляемая при срабатывании от ТТ. РМ, основанные на сравнении времен совпадения и несовпадения знаков мгновенных значений сравниваемых по фазе ЭДС, используются в современных комплектных  направленных УРЗ, предназначенных для защиты линий высокого и сверхвысокого напряжения.

Органы сопротивления

Орган полного сопротивления на принципе сравнения абсолютных значений двух величин

В общем случае сравниваемые ЭДС формируются из входных величин (U и I) сложного ИО в соответствии с выражениями:

E₁ =  ê₁ U + к₂ I,      E₂ = к₃ U + к₄ I.

Для точек, лежащих на ГЛ ИО, действующего на принципе сравнения абсолютных значений двух ЭДС, справедливо равенство:

½Z - B½

¾¾¾¾  =  к, где  В = -к₂ / к₁, А = -к₄ / к₃, к = к₃ / к_1.

½Z - A ½

Для ГЛ в виде окружности с областью срабатывания, расположенной внутри окружности, к > 1. Учитывая сформулированные ранее соображения о выборе положения «опорных точек» на комплексной плоскости сопротивлений, принимаем: А = 0 (в центре окружности), В = ¥. Тогда к₄ = 0, к₁ = 0. Вводим обозначения: к ₃ = к_U, к₂ = к_I.