Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

системной автоматики имеют электрический характер. В тех ред­ ких случаях, когда используется какая-либо неэлектрическая ве­ личина, обычно она преобразовывается в электрическую при по­ мощи специальных аппаратов, называемых д а т ч и к а м и . Так, в газовой защите трансформатора скорость масла превращается в электрическое сопротивление контакта при помощи датчика — га­ зового реле. Блок-контакт выключателя также является датчиком.

В данном курсе рассматриваются только устройства, имеющие на входе электрические сигналы. Если устройство должно реаги­ ровать на неэлектрическую величину, то в качестве входного рас­ сматривается электрический сигнал соответствующего датчика. Сами датчики в данном курсе не рассматриваются.

§1.2. Выходные сигналы устройств релейной защиты и системной автоматики

Существуют следующие виды выходных сигналов устройств релейной защиты и системной автоматики: 1) сигнал на отключение выключателя; 2) сигнал на включение выключателя; 3) сигнал «прибавить», под влиянием которого должна возрасти регулируемая величина (напряжение, частота); 4) сигнал «уба­ вить», под влиянием которого та же величина должна уменьшить­ ся; 5) световой или звуковой сигнал, который должен привлечь внимание персонала к какому-то явлению. Выходной сигнал мо­ жет и отсутствовать.

Обычно сигнал осуществляется определенным значением на­

нительными механизмами являются привод выключателя с отклю­ чающей и включающей системами, двигатель механизма измене­ ния скорости вращения генератора, увеличивающий или умень­ шающий его скорость, и др. Исполнительные механизмы в данном курсе не рассматриваются.

В задачу настоящего курса входит рассмотрение методов про­ ектирования элементов устройств, предназначенных для преобра­ зования входных электрических сигналов — непрерывных или дис­ кретных — в выходные электрические дискретные сигналы, пере­ численные выше.

8

Устройства релейной защиты и системной автоматики имеют чаще всего два варианта выходного сигнала, например: 1) «от­ ключить» и «отсутствие сигнала» или 2) «прибавить» и «убавить». По-видимому, наибольшее количество вариантов выходного сиг­ нала — шесть. Ограниченное количество возможных вариантов выходного сигнала является' отличительной особенностью устройств релейной защиты и автоматики энергосистем.

§1.3. Структура устройств релейной защиты и системной автоматики

Рассмотрим случай (рис. 1.1), когда на вход устройства подаются непрерывные величины. Информация об этих величинах

ной из фаз ток превышает заданное зна­ чение. Для этого в защите имеются токовые измерительные орга­

ны (реле). К каждому из этих органов подводится ток одной из фаз. Орган замыкает свой контакт, если ток этой фазы превышает

заданное значение.

Таким образом, измерительный орган перерабатывает непре­ рывный сигнал на входе (например значение тока) в дискретный сигнал на выходе (нулевое или бесконечное сопротивление кон­

такта).

К измерительным органам относятся также: реле напряжения, действие которого зависит от значения данного напряжения; реле направления мощности, действие которого зависит от угла между напряжением и током; реле сопротивления, действие которого зависит от отношения напряжения к току, а также от угла между ними; реле частоты, действие которого зависит от частоты и др.

9

Часто измерительный орган ИО (см. рис. 1.1) состоит из двух частей.

Первая часть — и з м е р и т е л ь н а я с х е м а ИС — преоб­ разует поступающие на вход непрерывные сигналы в непрерывные же, но такие, которые могут быть использованы как входные для второй части измерительного органа — схемы сравнения СС.

Иногда подаваемые на вход напряжения и токи содержат ряд параметров. Одни из этих параметров должны влиять на действие данного органа, влияние других необходимо исключить. Для этого из подведенных напряжений и токов формируются новые непре­ рывные величины, зависящие только от интересующего нас пара­ метра. Так, из трех фазных напряжений или токов выделяется, например, составляющая обратной последовательности. Из несину­

Иногда из ряда величин необходимо получить одну, составлен­ ную по определенному закону. Так, из напряжения U и тока / по­

лучается напряжение, пропорциональное U+ kl, где k — задан­ ный комплексный коэффициент. Частным случаем такого преобра­ зования является упоминавшееся уже выделение какой-либо симметричной составляющей.

Второй частью измерительного органа является с х е м а с р а в ­ н е н и я С С. На вход этой схемы подаются подготовленные изме­ рительной схемой непрерывные величины. В зависимости от соот­ ношения этих величин на выходе появляется или не появляется определенный стандартный сигнал. Таким образом, схема сравне­ ния преобразует непрерывные сигналы на входе в дискретный сиг­ нал на выходе. Так, сигнал на выходе схемы сравнения двух вели­

чин Ёх и Е2 по абсолютному значению появляется при ЕХ> Е 2 и не появляется при ЕХ< Е 2. Сигнал на выходе схемы сравнения двух

величин Ёх и Е2 п о фазе появляется, если угол между этими ве­ личинами находится в заданном диапазоне, и не появляется, если угол находится за пределами этого диапазона.

ния и токи на входе превращаются в синусоидальные же напря­ жения или токи на выходе. Под преобразующей частью понимает­ ся часть, преобразующая характер изменения во времени или род величины, например синусоидальные токи и напряжения превра-

10