Реле полного сопротивления на основе преобразователей
Теоретические вопросы построения дистанционного органа в виде реле полного сопротивления, выполненного на основе преобразователей с вращающимся магнитным полем. Разработка варианта практической реализации устройства, а также анализ результатов испытаний.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.05.2017 |
| Размер файла | 39,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Реле полного сопротивления (РПС) является дистанционным органом (ДО) релейной защиты, реагирующим на изменение отношения входных напряжения к току. Причем значение фазового сдвига между входными напряжением и током не влияют на работу органа. Характеристика срабатывания на комплексной плоскости ДО в виде РПС имеет вид окружности с центром в начале координат.
В настоящее время ДО в виде РПС используются как в качестве дополнительных пусковых органов, так и качестве самостоятельных ступеней систем дистанционной защиты и выполняются на основе электромеханической, микроэлектронной и микропроцессорной элементных базах, с использованием различных информационных признаков входных сигналов. реле сопротивление преобразователь магнитный
В микропроцессорных РПС для гальванической развязки с первичными трансформаторами напряжения (ТН) и трансформаторами тока (ТТ) применяются промежуточные трансформаторы, трансреакторы, а информационные признаки входных сигналов формируются с использованием численных алгоритмов для микропроцессора.
Предлагаемое РПС является измерительным органом (ИО) релейной защиты с двумя подведенными величинами, работа которого основана на сравнении двух электрических величин по абсолютному значению. Вопросы построения таких органов широко рассмотрены в [1]. Недостатком существующих ИО с двумя подведенными электрическими величинами, использующих принцип сравнения по абсолютном значению, является снижение точности работы устройства ввиду наличия пульсаций на сравнивающем элементе. Пульсации обусловлены несовпадением фаз сравниваемых выпрямленных электрических величин. Для уменьшения пульсаций и повышения точности работы таких устройств, требуется применение сглаживающих фильтров, настроенных на вторую гармонику основной частоты [2]. Однако увеличение точности таким способом влечет за сбой снижение быстродействия работы ИО, за счет протекания переходных процессов в самих фильтрах.
В значительной степени улучшить технические характеристики РПС, повысить точность и быстродействие работы, позволит применение с его составе преобразователей с вращающимся магнитным полем (ПВМП) для напряжения и тока. ПВМП позволяют получать из однофазных напряжения и тока, подводимых к устройству от первичных ТН и ТТ, многофазные системы напряжений, применять многофазное выпрямление вместо однофазного, снижая тем самым пульсации на сравнивающем элементе.
Возможность реализации и принципы построения ДО на основе ПВМП рассмотрены в [3], а РПС в [4].
Граничная линия срабатывания РПС на комплексной плоскости описывается уравнениями (1) - (8) [3], при определении в них комплексного коэффициента .
(1)
Функциональная схема ДО в виде РПС на основе ПВМП (при ), пример реализации принципиальной схемы реле показан на фигуре 1 [4].
На ее основании можно записать систему уравнений определяющих работу измерительной части РПС. Для упрощения модели источник тока был заменен эквивалентным источником напряжения и последовательно включенным с ним сопротивлением. При этом величину указанного сопротивления необходимо принимать на несколько порядков больше сопротивлений в первичной цепи токового ПВМП.
,(2)
,(3)
,(4)
(5)
(7)
(8)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
Полученные уравнения (6) - (17) формируют систему, которую можно записать в матричной форме:
,(18)
где - вектор строка напряжений, - вектор строка токов, - матрица активных сопротивлений, - матрица собственных и взаимных индуктивностей.
,(19)
.(20)
Уравнение (18) и принципиальная схема РПС [4] позволяют составить математическую модель РПС на основе ПВМП. Напряжения, подаваемые на входы выпрямителей, определяются по выражениям:
, (21)
, (22)
где вектор столбец токов во вторичных обмотках,
вектор строка активных сопротивлений нагрузки.
Напряжение на выходе выпрямителей будет определяться выражением:
; (23)
С учетом сглаживающего конденсатора С, можно записать:
, (24)
где входное напряжение нуль-индикатора;
R входное сопротивление нуль-индикатора.
Работа нуль-индикатора определяется соотношением:
. (25)
Таким образом, уравнения (18), (21) - (25) образуют систему, описывающую математическую модель реле полного сопротивления на основе ПВМП.
Для подтверждения теоретических разработок был изготовлен опытный образец ДО в виде РПС на основе ОТВП и произведены его сравнительные испытания с ДО терминала микропроцессорной защиты REF630 (ABB, Финляндия). Для проведения лабораторных испытаний устройств использовался комплекс Ретом-51 (НПП «Динамика»).
Конструкция измерительной части РПС в виде ПВМП тока и напряжения, а также схема сравнения выпрямленных многофазных вторичных напряжений приняты аналогичными, приведенным в [5].
Параметры ПВМП измерительного органа тока:
Параметры ПВМП измерительного органа напряжения:
Для опытного образца устройства получена граничная линия срабатывания в комплексной плоскости с Z0 = 13,3 Ом. Аналогичная уставка была задана для ДО терминала REF630.
Также экспериментально получена характеристика времени срабатывания РПС на основе ПВМП в зависимости от входного сопротивления Tср = f(Zвх)
Таким образом, экспериментальные исследования подтвердили теоретические основы работы ДО в виде РПС на основе ПВМП, а сравнительные испытания опытного образца предлагаемого устройства наглядно продемонстрировали сопоставимость его основных характеристик с современным микропроцессорным аналогами от ведущей компании отрасли.
Список литературы
1. Фабрикант, В.Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики [Текст] // - М.: Изд. «Высшая школа», 1968. - 268 с.
2. Шнеерсон, Э.М. Полупроводниковые реле сопротивления [Текст] // - М.: Изд. «Энергоатомиздат», 1986. - 144 с.
3. Коробейников Б.А. Дистанционный орган релейной защиты на основе преобразователей с вращающимся магнитным полем [Текст]/ Б.А. Коробейников, Г.А. Захаров, В.М. Радионов//Известия высших учебных заведений. Электромеханика. №3 - 2013. - с. 68-72.
4. Пат. 108888 РФ. Реле полного сопротивления [Текст]/ Б.А. Коробейников, А.Б. Коробейников, В.М. Радионов, Г.А. Захаров (РФ). - 5 с..
5. Радионов В.М. Совершенствование органов направления мощности для релейной защиты электрических сетей: дисс. канд. техн. наук : 05.09.03. Краснодар, 2011. - 147 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристики реле на комплексной плоскости и их анализ. Реле направления мощности и сопротивления. Схемы сравнения двух и более электрических величин. Примеры применения реле сопротивления. Главные схемы сравнения абсолютных значений входных величин.
лекция [656,4 K], добавлен 27.07.2013Работа с дискретными входами и кнопками управления, со светодиодными индикаторами и выходными реле. Принципиальная схема устройства. Описание внешней памяти программ. Определение параметров входных трансформаторов напряжения, активных полосовых фильтров.
курсовая работа [732,3 K], добавлен 10.06.2014Реле управления в электрических цепях. Схема устройства поляризованного реле. Параметры электромагнитного реле. Напряжение (ток) втягивания и отпадения. Воспринимающий, промежуточный и исполнительный орган реле. Устройство и принцип действия геркона.
контрольная работа [2,1 M], добавлен 07.12.2013Устройство, принцип действия, пригодность и электрическая схема реле РТ-40/0,6. Динамика сопротивления реостата при увеличении и уменьшении тока в цепи. Методика определения значения коэффициента возврата и погрешности (отклонения) тока срабатывания реле.
лабораторная работа [23,7 K], добавлен 12.01.2010Распределители, их применение в автоматике, телемеханике. Схема электронного реле времени, принцип действия. Электрические исполнительные устройства. Принципы регулирования по возмущению и отклонению. Назначение, принципы построения систем телемеханики.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 13.11.2013Разработка программы на языке Pascal, осуществляющей расчёт полного (комплексного) сопротивления участка электрической цепи, его действительной и мнимой составляющих, угла сдвига фаз. Процедура вычисления эквивалентного сопротивления параллельных ветвей.
курсовая работа [280,7 K], добавлен 23.02.2012Классификация реле. Реле, реагирующее на одну электрическую величину (ток, напряжение, время), реле с интегральными микросхемами. Электромеханические системы с втягивающим, поворотным и поперечным движением якоря. Электрические контакторы реле.
лекция [1,2 M], добавлен 27.07.2013Реле управления в электрических цепях. Применение реле в устройствах автоматического управления, контроля, сигнализации, защиты, коммутации. Основные типы реле. Устройство поляризованного реле. Электромагнитные реле с магнитоуправляемыми контактами.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 28.11.2013Электромагнитные, электронные реле и их эксплуатационные показатели. Проектирование полупроводникового реле тока. Коммутация токов и напряжений. Структурная и электрическая схемы реле. Применение интегральных микросхем. Расчет номинальных параметров.
курсовая работа [108,8 K], добавлен 16.07.2009Понятие и назначение релейной защиты, принцип ее работы и основные элементы. Технические характеристики и особенности указательного реле РУ–21, промежуточного реле РП–341, реле прямого действия ЭТ–520, реле тока РТ–80, реле напряжения и времени.
практическая работа [839,9 K], добавлен 12.01.2010Изучение свойств и схемы реле, принцип его действия и назначение. Порядок испытания реле напряжения РН-54/160, критерии определения его пригодности. Заключение о пригодности реле путем сравнивания полученных результатов вычислений со справочными данными.
лабораторная работа [140,6 K], добавлен 12.01.2010Составление программы испытаний турбогенератора. Определение работоспособности промежуточного реле. Выбор реле максимального напряжения и добавочного термостабильного резистора. Вычисление начальной температуры обмотки статора электрической машины.
курсовая работа [493,0 K], добавлен 03.12.2012Создание выдержки времени при передаче электрических сигналов в системах автоматики и телемеханики с помощью реле времени. Подача сигнала на сцепление двигателя с редуктором. Особенности реле времени постоянного тока и с электромагнитным замедлением.
практическая работа [78,0 K], добавлен 12.01.2010Принцип действия, конструкция и технология изготовления микромеханических реле. Методы получения гальванических покрытий. Состав электролитов никелирования, меднения и золочения. Характеристики исполнительных элементов для применения в устройствах МСТ.
дипломная работа [11,1 M], добавлен 17.06.2012Разработка радиоизотопных, кремниевых источников питания. Изучение двух ступенчатых преобразователей. Описание различных полупроводниковых материалов для бетавольтаических преобразователей. Анализ энергии потерь электронов в полупроводниковой структуре.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 19.05.2015Реле часу як електричне реле з нормованим часом вмикання або вимикання, його призначення, принципова схема та режими роботи. Різновиди реле часу та особливості їх застосування. Шляхи збільшення витримки часу. Порядок визначення часової затримки.
лабораторная работа [368,5 K], добавлен 06.02.2010Принципиальная схема автоматического управления электроводонагревателем ЭВ-Ф-15 и её описание. Работа реле - регулятора температуры, устройства встроенной температурной защиты, реле времени. Автоматический, ручной и аврийный режим работы водонагревателя.
курсовая работа [212,1 K], добавлен 29.04.2010Определение эквивалентного сопротивления цепи и напряжения на резисторах. Расчет площади поперечного сечения катушки. Определение наибольших абсолютных погрешностей вольтметров. Расчет индуктивного сопротивления катушки и полного сопротивления цепи.
контрольная работа [270,7 K], добавлен 10.10.2013Рассмотрение наиболее важных технических характеристик реле времени РЭВ-201, анализ сфер использования. Электронное реле времени как устройство, управляемое входным напряжением и переключающее свои выходные контакты с той или иной временной задержкой.
контрольная работа [842,5 K], добавлен 02.05.2015Магнитные измерения и нахождение электрических величин на основе второго уравнения Максвелла. Средства определения сопротивления электрической цепи и изоляции преобразователей, требования безопасности и выполнение опытов. Активная и реактивная мощность.
контрольная работа [34,9 K], добавлен 20.12.2010
