Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 24

Zср   +   Выражения для ЭДС принимают вид: Е1 = кI I,    E2 = кU U.                 (4-17) Условие срабатывания нуль - индикатора: Е1 > Е2. Для точек, лежащих на ГЛ, выполняется соотношение: ½Е1½ = ½Е2½, то есть ½кI I½ =  ½кU U½. После деления обеих частей равенства на кU I получаем: Z = Zср = кI/кU = const. Это означает, что данный ИО является органом полного сопротивления, реагирующим на модуль сопротивления, равного отношению входных величин. ГЛ такого  ОС приведена на рис. 4-13.

Рис. 4-13

Радиус окружности, называемый сопротивлением срабатывания (Z_ср), и, как следствие, величину защищаемой зоны можно изменять путем изменения соотношения коэффициентов к_I и к_U. В рассматриваемом ОС указанные коэффициенты являются чисто вещественными величинами, причем к_I  имеет размерность сопротивления  (Омы/ф), а к_U - величина безразмерная. На рис. 4-14 показана принципиальная схема органа (реле) полного сопротивления (РПС). Приняты следующие обозначения элементов схемы:

TAV - трансреактор;

T - трансформатор;

CC - схема сравнения ЭДС по абсолютному значению;

РЭ - реагирующий элемент (нуль - индикатор).                                                                                Входными величинами РПС являются междуфазное напряжение и разность токов тех же фаз. Преобразование тока в пропорциональную ЭДС (Е₁) осуществляется с помощью трансреактора, сердечник которого для обеспечения постоянства коэффициента к_I выполнен с воздушным зазором. В связи с тем, что по условиям работы трансформаторов тока (ТТ) нельзя устанавливать большие значения  к_I = Z_{ср мин}, для получения необходимой величиныZ_ср значения к_U принимают меньшими 1 (Z_{ср мин} - сопротивление срабатывания реле при к_U  = 1). По этой причине трансформатор Т в схеме РПС всегда является понижающим. Число вторичных витков (в %) регулируется путем подключения выбранных ответвлений от вторичной обмотки, причем должно быть включено два ответвления, а общее число витков определяется путем суммирования соответствующих чисел (0%; 5%; 10%; 15%; 20%; 40%; 60%; 80%). В схеме реле на рис. 4-14 используется СС с циркулирующими токами I₀₁ и I₀₂, которые при равенстве модулей сравниваемых ЭДС должны быть равны (I_вых = I₀₁ - I₀₂). На выход СС включен резистор R8, связанный с неинвертирующим входом операционного усилителя (ОУ). На инвертирующий вход ОУ в условиях несрабатывания подается положительное напряжение смещения (U_см) с делителя R₁₀ - R₁₁. Срабатывание НИ происходит при условии, если напряжение на неинвертирующем входе ОУ превышает  U_см.   При отсутствии сигнала на входе U_{вых ни} = 0,5 В (диод V₉ открыт); при срабатывании реле V₉  закрывается, и на выходе НИ появляется напряжение порядка 12 - 13 В. Четкий переход из одного состояния в другое обеспечивается за счет положительной обратной связи (R_9.). Резисторы R₁ - R₆ предназначены для компенсации изменения сопротивления тормозного контура реле при изменении числа витков трансформатора Т (контур с ЭДС Е₁ называется рабочим, контур с Е₂ - тормозным).

На выходе СС параллельно НИ включен контур L-C, который настроен в резонанс на частоте 100 Гц, и предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Благодаря этому исключается влияние угла сдвига фаз входных величин на форму ГЛ реле (в дальнейшем вместо термина «ГЛ» будет использоваться термин «характеристика срабатывания» - ХС).

Направленное реле сопротивления на принципе сравнения абсолютных значений двух ЭДС