ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЕ

 


Обобщенная функциональная схема. На рис.2.38 изображена функциональная схема, характерная для различных видов полупроводниковых ИО, применяемых в отечественных устройствах РЗ. Эта схема состоит из таких же структурных частей, как и общая структурная схема на рис.2.1, но, с учетом особенностей элементной базы, она дополнена блоком – источником питания, необходимым для обеспечения действия полупроводниковых элементов. Поэтому ниже рассматриваются особенности функции каждой структурной части при выполнении ИО на ИМС и реализующие их элементы [37].

Воспринимающая часть (ВЧ), на вход которой поступают сигналы в виде тока IP и напряжения UP от измерительных ТТ и ТН защищаемого объекта, должна выполнять следующие функции:

обеспечивать гальваническое отделение полупроводниковой схемы реле от вторичных цепей измерительных ТТ и ТН, в которых могут возникать перенапряжения, не допустимые для полупроводниковых элементов, и помехи, искажающие входные сигналы;

преобразовывать переменный ток IP, получаемый от ТТ, в переменное напряжение требуемого уровня, поскольку в качестве сигналов в полупроводниковых устройствах используются напряжения (потенциальные сигналы);

понижать уровни входных величин (UP и IP) до значений, допустимых для полупроводниковых элементов;

обеспечивать возможность выполнения и регулирования уставок срабатывания ИО.

В результате указанных преобразований на выходе воспринимающей части появляются напряжения, пропорциональные входным сигналам, совпадающие с ними по фазе, но уменьшенные по значению до допустимого для полупроводниковых элементов уровня kП.HUР и kП.ТIP (здесь kП.H и kП.Т – коэффициенты преобразования входных сигналов).

Преобразующая (формирующая) часть (ФЧ), приняв сигналы воспринимающей части, формирует из них n подлежащих сравнению электрических величин в виде напряжений U1 ... Un, позволяющих получить соответствующие ИО с заданной характеристикой срабатывания. Эти напряжения образуются в результате дополнительных преобразований входных величин, контролируемых UP и IP, и их суммирования по уравнениям следующего вида:

(2.20)

В уравнениях k1H….knH и k1T.....knT – коэффициенты, определяющие дополнительные преобразования входных величин.

Коэффициенты k1U...knU и k1I...knI являются комплексными постоянными величинами, не зависящими от IP и UP. Подбирая значения этих коэффициентов, можно получить различного вида ИО (РНМ и PC) с нужными характеристиками. Число формируемых напряжений n зависит от количества сравниваемых величин.

Сформированные по (2.20) переменные или выпрямленные напряжения U1 ... Un поступают на вход сравнивающей части.

Сравнивающая часть (СЧ) выполняется в виде специальной схемы, в которой по заданным условиям (алгоритмам), зависящим от вида ИО, осуществляется сравнение напряжений U1 ... Un, полученных по (2.20).

По принципу сравнения схемы подразделяются на схемы, осуществляющие сравнение абсолютных значений электрических величин, и схемы, сравнивающие их фазы.

В отечественной практике схемы первого типа выполняются на выпрямленном токе, в них сравниваются два напряжения U1 и U2, [сформированные по (2.20)] после их выпрямления. Схемы на сравнении фаз выполняются с помощью фазосравнивающих схем, позволяющих определять углы сдвига фаз между двумя или четырьмя величинами, разрешая действие реле в заданном диапазоне этих углов.

В зависимости от результатов сравнения реагирующий элемент схемы сравнения посылает дискретный сигнал на вход исполнительной части о срабатывании ИО (UCP).

Исполнительная часть (ИЧ), называемая также выходной частью, получив сигнал о срабатывании, усиливает его и выдает команду на отключение выключателя непосредственно или по каналам логической части (ЛЧ) в сложных защитах.

Источник постоянного тока (ИПТ) является важным элементом полупроводниковых РЗ, необходимым для питания полупроводниковых элементов. Для транзисторных схем требуются напряжения с уровнями 6–24 В. В устройствах, выполненных на ИМС, применяются источники питания ± 15 В, отличающиеся высокой стабильностью выходного напряжения. Источник питания подключается к сети переменного тока (100–380 В) либо к аккумуляторной батарее 220–110 В и преобразует входное напряжение в напряжение постоянного тока требуемого уровня.

Конструктивно полупроводниковые реле выполняются в виде электронных схем, собранных на печатных платах, где располагаются ИМС, выносные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, соединяемые по заданным схемам. Отдельные полупроводниковые реле, как и электромеханические, выпускаются в отдельных кожухах.

Сложные РЗ, состоящие из нескольких реле, выполняются в виде единой схемы, состоящей из блоков, смонтированных на печатных платах. Печатные платы объединяются в блоки, которые собираются в кассетах, монтируемых на металлических панелях или в шкафах. Электрические связи между блоками осуществляются с помощью специальных разъемов (в виде втычных контактных соединений).

Устройства РЗ и сложных реле на полупроводниковой базе принято выполнять с автоматическим непрерывным функциональным контролем исправности отдельных узлов схемы и с возможностью проведения периодического тестового контроля исправности реле и узлов и действия устройства обслуживающим персоналом.

 






Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 1779; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.023 сек.