15 Реле сопротивления на основе сравнения фаз двух электрических величин

Сравнение двух электрических величин по фазе:

Определение угла сдвига фаз φ внутри заданной области α₁≤φ≤α₂. Для этого используется время-импульсные схемы сравнения.

Сравниваемые величины подводятся к формирователю импульсов совпадения или несовпадения. Длительность импульсов на выходе формирователя равна времени совпадения (несовпадения) знаков мгновенных величин Далее сигнал поступает на измеритель длительности, в котором формируется уставка tg.

Условие появления сигнала на выходе ИД:

Из * можно записать:

Полученные характеристики можно исп. для дистанционных защит, например для получения 4-хугольной характеристики.

Недостаток этой схемы закл-ся. в ее сложности и невысок. точности, поскольку для получ. 4-хугольной хар-ки исп. 2 самостоят. схемы, каждая из кот. определ. свою единич. хар-ку.

Практический интерес представляет частный случай, когда коэффициенты при U_P имеют одинаковые аргументы. В этом случае дуги окружностей превращается в отрезки, которые соединяют особые точки Z₁-Z₄ и характеристика становится многоугольником.

Сдвиг фаз между E1, E2, E3, E4 будет таким же как и между векторами.

Если т. Z’ находятся внутри области ограниченной четырехугольником, то систему разностных векторов (z-z1),(z-z2),(z-z3),(z-z4), следовательно и векторов напряжения E1, E2, E3, E4 нельзя расположить в одной полуплоскости. Т.е. угол между любыми крайними векторами всегда больше π.

Если т. Z’’ находятся вне области ограниченной четырехугольником, то система разностных векторов (z-z1),(z-z2),(z-z3),(z-z4), следовательно и векторов напряжения E1, E2, E3, E4 всегда располагается в одной плоскости. Т.е. угол между любыми крайними векторами всегда меньше π.

Таким образом по фиксации факта расположения векторов E₁…E₄ в пучке с углом больше или меньше π можно определить находится либо не находится входной параметр внутри характеристики срабатывания.

Фиксацию КЗ в заданной области можно производить по факту отсутствия импульсов совпадения сравниваемых величин в течение полупериода.

16 Использование преобразования фурье.

Позволяет используя только формулы выделить из сложного сигнала любую гармонику не прибегая к частотной фильтрации.

Существуют три способа реализации: Преобразование Фурье

1 и 2 методы используют нелинейные преобразования такие как возведение в квадрат. Различия в этих системах незначительны и заключаются в основном в процессе преобразования сигнала.

Преобразование Фурье же наиболее целесообразно использовать в микропроцессорных реле где оно может быть легко реализовано.

Формулы преобразования Фурье:

17 Основные узлы реле, выполненных на оу

УП-узел питания	УИ-узел измерения	УФ-узел формирователь
УС-узел сравнения	УВ-выходной узел	ПЧ-преобразовательная часть
ИЧ-исполнительная часть

УИ (узел измерения) содержит измерительные преобразователи тока и напряжения на которые поступает сигнал от измерительных трансформаторов тока и напряжения.

УФ (узел формирователь) из поступающих сигналов формирует напряжения необходимые для реализации характеристик реле.

УС (узел сравнения) преобразует сигнал в удобную для сравнения форму. В этом узле происходит непосредственное сравнение сигнала с уставкой и формируется управляющий сигнал. Обычно УС состоит из трёх частей:

ПЧ (преобразовательная часть) –синусоидальные или выпрямленные сигналы преобразуются в прямоугольные которые наиболее удобны для сравнения аналоговыми устройствами.

В СС (схеме сравнения) ипульсы сопоставляются по амплитуде и длительности.

В ИЧ (исполнительную часть) формируется дискретный управляющий сигнал.

УВ (выходной узел) обеспечивает действие выходных реле при поступлении управляющего сигнала.

УП (узел питания) вырабатывает необходимый уровень напряжения.