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

чих внешних условий была минимальной и удовлетворяла требо­ ваниям точности, предъявляемым к измерительному органу.

Наибольшее распространение получили следующие постоянные величины: механический момент пружины; стабилизированное напряжение (ток); напряжение (ток) опрокидывания нелинейных электрических схем; заданный промежуток времени t7 [Л. 10]. При этом подведенная величина должна быть преобразована в вели-

U—подведенная величина; f(£/)—преобразованная подве­ денная величина; С—устрой­ ство, создающее постоянную величину; ИС—измерительная схема для преобразования V в f(U); СС—схема сравнения; Р—регулирующее устройство;

Вых.—выходной сигнал

чину, однородную постоянной: при применении пружины — в ме­ ханический момент; при применении стабилизированного напряже­ ния постоянного тока — в напряжение постоянного тока, при при­ менении схемы, опрокидывающейся при стабильном мгновенном значении напряжения, — в напряжение (постоянного или синусои­ дального тока); при использовании заданного промежутка вре­ мени — во время.

Обычно зона действия измерительного органа с одной электри­ ческой величиной должна регулироваться, т. е. должен регулиро­ ваться параметр срабатывания — точка (точки), разделяющая: зоны действия и недействия. Регулирование может быть предус­ мотрено как изменением постоянной величины, с которой сравни­ вается подведенная, так и изменением функции преобразования: подведенной величины.

Структурная схема описанного измерительного органа показана на рис. 2.2.

В отдельных случаях некоторые элементы схемы могут отсут­ ствовать: так, в схеме с опрокидыванием схема сравнения и схема образования постоянной — одна схема. При одинаковых условиях

18

в части стабильности схема с опрокидыванием предпочтительнее как более простая.

Сравнение механических моментов рассматривается в § 7.2 и 7.3, а сравнение со стабилизированным напряжением или напря­ жением опрокидывания — в § 8.9;

б) сравнением двух величин Е\ и Е2, зависящих от подведенной по различным законам. Обычно величины Е\ и Е2 сравниваются по абсолютному значению (в отдельных случаях возможно и сравне­

перемещалась. Структурная схема устройства показана на рис. 2.4. Следует отметить, что сравнение подведенной величины с по­ стоянной (см. рис. 2.2) является частным случаем сравнения двух функций (см. рис. 2.4), только в схеме рис. 2.2 E2 = f2(U) —С — постоянная величина; при этом рис. 2.3 приобретает вид рис. 2.5.

частоточувствительной схемы получается новая величина Е, абсо­ лютное значение или фаза которой зависит от частоты f подве­ денной величины. После этого орган, реагирующий на величину Е, строится так, как было описано ранее.

Трудность заключается в том, что абсолютное значение Е за­ висит не только от частоты, но и от абсолютного значения U. Иногда абсолютное значение U мало меняется в силу характера

19

этой величины; иногда подведенная величина стабилизируется: при этом стабилизатор не должен изменять частоту и синусоидальную форму величины. В некоторых же случаях применяют способ срав­

нения двух функций подведенной величины E x=fi(U) и E2=f2(U), которые имеют различный характер зависимости их абсолютных значений или фаз от частоты. Если при этом применяется схема

сравнения абсолютных значений, то обе величины Е х и Е2 должны иметь одинаковую зависимость от абсолютного значения U, напри­ мер должны быть пропорциональны U. Структурная схема для этого случая показана на рис. 2.6. Если же применяется сравне­

ние по фазе, то важно лишь, чтобы фазы величин Е\ и Е2 не за­ висели от абсолютного значения напряжения U, что всегда бы­ вает в линейных схемах. На рис. 2.7 показан пример зависимости от частоты f величин Е х и Е2 (см. рис. 2.6).

Поскольку обе величины Ех и Е2 пропорциональны абсолют­ ному значению U, значение частоты срабатывания /Ср, при котором Е \—Е2, не зависит от U. В частном случае вместо одной из вели­ чин, например Е2, может быть использована непосредственно ве­ личина U.

Частоточувствительные схемы относятся к области измеритель­ ных схем. Некоторые из них рассмотрены в пятой главе.

§2.5. Зона действия органа

сдвумя электрическими величинами

Как уже указывалось в § 2.1, поведение многих измери­ тельных органов с двумя электрическими величинами при доста­ точном абсолютном значении подведенных величин U n i зависит от комплексного отношения этих величин Z=U/I=zei4>. Значение

20

Z может быть изображено точкой в комплексной плоскости, как показано на рис. 2.8.

Поскольку действие органа зависит только от значения Z, мо­ гут быть указаны точки плоскости, соответствующие действию и недействию органа. Совокупность точек плоскости, соответствующих действию ор­

Между зонами действия и недействия про­

в к о м п л е к с н о й п л о с к о с т и ( о раз­ личии между понятиями «граничная линия» и «характеристика в комплексной плоскос­ ти» см. в § 2.12).

На рис. 2.9 в качестве примера показа­ на граничная линия реле сопротивления. Зона действия расположена внутри окруж­

ности, что показано на рисунке штрихами, направленными внутрь зоны. В отличие от органа с одной электрической величиной в дан­ ном случае зона действия представляет собой не часть прямой линии (числовой оси), а часть плоскости. Границей между зонами

измерительному органу в целом, а величины Еt и Е2, линейно за­

21