Устройство для фиксации отношения двух электрических величин

1111 420967

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.05.72 (21) 1787158/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.03.74. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 04.09.74 (51) М. Кл. G 01г 31/08

G 01г 19/10

Гасударственный камитет

Савета Министраа СССР аа делам изабретений и открытий (о,>) ДК 621.317.61 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Кудрявцев, А. П. Кузнецов, Э. Я. Биркенфелдс и

A. Я. Янаус

Всесоюзный государственный трест по организации и рационализации районных электростанций и сетей (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к устройствам для фиксации отношения двух электрических величин, используемым, в первую очередь, для определения расстояния до места к.з. на высоковольтных линиях электропередачи.

Известные устройства для фиксации отношения двух электрических величин, содержащие два эталонных запоминающих конденсатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин и заряженных до напряжений, пропорциональных этим величинам, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, включенных в цепь запоминающего конденсатора и производящих дискретный циклический разряд запоминающего конденсатора до заданного уровня, и счетчик импульсов, отсчитывающий число циклов разряда запоминающего конденсатора, являющееся функцией отношения контролируемых электрических величин, имеют большую разрешающую способность и быстродействие.

Однако число импульсов, зафиксированное счетчиком в этих устройствах, является логарифмической функцией отношения контролируемых величин.

Цель изобретения — обеспечить возможность получения линейной зависимости показаний счетчика от фиксируемого отношения контролируемых электрических величин и повышение точности работы устройства.

При этом используемый в устройстве обычный счетчик прямого хода может быть проградуирован непосредственно в километрах длины лишш.

Цель достигается тем, что преобразователь напряжения в предлагаемом устройстве снабжен элементом контроля уровня напряжения

1О вспомогательного конденсатора, выходные цепи которого включены в цепь между вспомогательным и разряжаемым запоминающим конденсатором и разрывают эту цепь при возрастании напряжения на вспомогательном

15 конденсаторе до величины, пропорциональной величине напряжения на втором запоминающем конденсаторе.

Кроме того, преобразователь напряжения содержит источник стабилизированного на20 пряженпя, включенный в цепь заряда вспомогательного к011денсатора последовательно с переклю гателем, что позволяет повысить точность устройства при фиксации электрических величин в ншроком диапазоне.

25 На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трансформатор напряжения 1, на первичную обмотку которого по30 дается контролируемое напряжение Уф, тран420967

3 форматор 2 тока, в первичную обмотку которого подается контролируемый ток 1ф, выпрямительные мосты 3 и 4, реле 5 пуска и управления с контактами 6 — 9, реле 10 контроля уровня тока с контактами 11, резисторы 12 и

13 настройки, запоминающие конденсаторы 14 и 15 емкостью С1 и С2, вспомогательный конденсатор 16 емкостью Сз, дополнительный конденсатор 17 емкостью Сз, переключатель

18 с контактами 19 — 21, элемент 22 контроля уровня напряжения на транзисторах 23, 24 и

25, источники стабилизированного напряжения 26 и 27 величиной Uqll и UII2, счетчик импульсов 28.

Устройство работает следующим образом.

Во время к.з. на линии срабатывает реле 5 и замыкает контакты б и 8. При этом конденсатор 14 заряжается до напряжения U,=

=A< U@I, а конденсатор 15 — до напряжения

02=As- 1фь где ь14ь I@I — амплитуды фиксируемых напряжения и тока;

А1, А2 — коэффициенты пропорциональности.

Спустя некоторое время после начала к.з. (-0,1 сек) реле 5 размыкает контакты б и 8 и через заданное время (2 сок) замыкает контакты 7 и 9 в цепи преобразователя напряжения. Происходит заряд вспомогательного конденсатора 16 от запоминающего конденсатора 14 через транзистор 25 до напряжения UII — — У2+Ун2 — Ут и снижение напряжения на конденсаторе 14 до величины

U,=U, . " U„

С1 зз - 1

P3 — коэффициент усиления по току транзистора 25;

Ут — падение напряжения на переходах база — эмиттер транзисторов 23 и 24.

При этом под действием тока заряда конденсатора 16 срабатывает переключатель 18 и контактами 19 и 20 отключает и закорачивает конденсатор 16.

Кроме этого, контактом 21 переключателя включается счетчик импульсов, который отсчитывает первый импульс. Затем переключатель возвращается, замыкает контакт 19 и цикл повторяется.

Счетчик 28 отсчитывает импульсы до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 14 не снизится после очередного цикла до величины

UI1I =U, — N . " U„ з+ 1 и напряжение У11+Он1, подводимое к преобразователю напряжения, окажется равным порогу срабатывания переключателя U„.

Число импульсов Л; отсчитанных счетчиком, можно найти из равенства

С, з+ 1 откуда

Н= г Е1 з С 1 — 5 1 С! з - 1

С„ С„

При установке величин напряжений

U„, . U„H U„,= U„, Г,, Л, Г,з

К ° --- 1

2 1з где ,l-- 1 . 3

Сз;зз

1 «кил1 обра13011, 111сло и 111ульсов, зафыксировя11(11з1х c е1 микол!, Ilрямо llро11орцио11алыlо отношению двух контролируемых величин.

При этом шкала обычного счетчика прямого хода может быть проградуировано в значеА1 U<Ä

20 ниях сопротивления Z=K —, либо, 1, 1) непосредственно в километрах длийы линии.

Наклон характеристики может изменяться регулированием коэффициентов передачи резисторов 12 и 13 настройки.

Величина напряжения на конденсаторе 15 в конце счета остается практически неизменной, после Л -го цикла это напряжение - 2 — - .1з 1

С, 1;,,;. — )(,,+Ц где Р1и P2 — коэффициенты усиления по току транзисторов 23 и 24.

Б случае, когда величина контролируемого тока 14, превышает величину срабатывания

55 реле 10, последнее срабатывает, самоудерживается и контактом 11 подключает параллельно конденсатору 15 конденсатор 17. При этом напряжение на конденсаторе 15, зафиксированное число импульсов и диапазон измере40 ния изменяются пропорционально отношению емкостей

С, С, 45 Сигнализация об изменениидиапазонаизмерений может быть осуществлена перемещением запятой на шкале цифрового счетчика.

Дополнительный конденсатор 17 позволяет, кроме того, повысить точность измерения, так

50 как снижает разряд конденсатора 15 и влияние нелинейных элементов входной цепи, и за счет снижения входного напряжения упростить выполнение элемента 22 контроля уровня напряжения.

Устройство пригодно для фиксации отношений любых электрических величин: отношения величины минимального фазного напря5кения и максимального фазного тока, 60 компенсированного током нулевой последовательности, при к. з., связанных с землей; отношения величин минимального линейного напряжения и максимального линейного тока при коротких замыканиях, не связанных

65 с землей, и так далее.

420967

Предмет изобретения

Составитель И. Днепровская

Рсдак;ор О. Степина

Коррск.ор Ч. Лсйзсрмаи

Texpcä Е. Борисова

Заказ 2043 7 Изд. № 655 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, R-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Устройство для фиксации отношения двух электрических величин при коротком замыкании на линии электропередачи, содержащее два эталонных запоминающих конденсатора, включенных в цепи сравниваемых электрических величин и заряженных до напряжений, пропорциональных этим величинам, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, включенных в цепь запоминающего конденсатора и производящих дискретный циклический разряд его до заданного уровня, и счетчик импульсов, отсчитывающий число циклов разряда запоминающего конденсатора, являющееся функцией отношения контролируемых величин, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и получения линейной зависимости показаний счетчика от фиксируемого отношения контролируемых

5 величин, преобразователь напряжения дополнительно содержит элемент контроля уровня напряжения вспомогательного конденсатора, включенный в цепь вспомогательного конденсатора и разрывающий ес при возрастании

10 напряжения на вспомогательном конденсаторе до величины, пропорциональной величине напряжения, не участвующего в дискретном разряде запоминающего конденсатора, и источник стабилизированного напряжения, 15 включенный B цепь заряда вспомогательного конденсатора.