Плоскости сопротивления

У реле с двумя входными величинами, параметр срабатывания которых определяется в комплексной плоскости сопротивлений (реле направления мощности, сопротивления), измерение времени срабатывания производится при угле максимальной чувствительности.

На 2.3 в комплексной плоскости сопротивлений показаны зоны действия первой и второй ступеней дистанционной защиты, выполненных в виде направленных реле сопротивления с углом максимальной чувствительности фм.ч, и область сопротивлений на зажимах реле при определенном максимальном сопротивлении в месте замыкания Rn, соответствующая к. з. на защищаемой линии (состояние АО). Здесь возможны внешние к. з. «за спиной» (см. § 1.8) и за защищаемой линией, при которых реле замеряет сопротивления в областях А\ и А\" соответственно. В первом случае срабатывание реле исключается за счет его направленности.

кого органа и составляются необходимые математические выражения, характеризующие его действие. В них входят с соответствую-щими коэффициентами входные величины (ток, напряжение и др.), связанные между собой условием срабатывания органа.;Например, для реле полного сопротивления [1] с характеристикой в комплексной плоскости сопротивлений в виде окружности с центром в начале координат ( 3.1, а) это выражение имеет вид

где б = —&2/&i и а = —&4/&з— точки комплексной плоскости сопротивлений, находящиеся -соответственно вне и внутри граничной линии срабатывания (окружности); &=&3/&1 (для реле сопротивления /г>1; для направления мощности &= 1).

а — характеристика реле в комплексной плоскости сопротивлений; б — упрощенная схема реле

Как видно из характеристики срабатывания реле в комплексной плоскости сопротивлений ( 7.1,а), точки а и б расположены на линии максимальной чувствительности реле симметрично относительно начала координат. Следовательно, коэффициенты преобразования /р и {7Р в (7.1) и (7.2) должны быть связаны между собой следующим образом:

Для оценки сложности задач, возникающих при проектировании .УРЗ с применением ЭВМ, на 7.4 приведен упрощенный алгоритм расчета схемы по 7.2. Последовательность расчета соответствует номерам блоков. Номера у входов блоков соответствуют вводимым в программу расчета следующим исходным данным: 1 — частота переменного тока; 2 — номинальный ток /Ном; 3 — номинальное напряжение [/Ном; 4 — максимально допустимая мощность, потребляемая цепями напряжения реле при UHOM; 5 — максимально допустимая мощность, потребляемая цепями тока реле при /Ном 6 — максимальный ток реле; 7 — характеристика срабатывания реле в комплексной плоскости сопротивлений; 8 — диапазон уставок реле; 9 — точность регулировки уставок; 10 — минимальный ток точной работы реле /т.р; И — диапазон рабочих температур; 12 — максимальное изменение сопротивления срабатывания, вызванное изменением температуры; 13 — максимальное искажение формы характеристики срабатывания реле; 14 — уровни напряжения питания ОУ и максимальное отклонение их от номинальных; 15 — параметры выходного сигнала ОУ; 16 — математические выражения, описывающие принцип действия реле, включая нуль-индикатор; 17 — алгоритм выбора параметров трансформатора напряжения Т2 [2]; 18 — алгоритм выбора параметров трансреактора Т1 [2]; 19 — алгоритм выбора параметров дросселя L1 [2]; 20 — параметры выбранного типа ОУ; 21 — технические данные диодов; 22 — технические данные резисторов; 23 — технические данные конденсаторов; 24 — технические данные обмоточных проводов; 25 — технические данные магнитопроводов.

Очень часто, особенно когда подобная работа выполняется впервые, в самом начале испытаний выявляется неработоспособность устройства. Объясняется это некачественным монтажом или ошиб* ками при его выполнении и рядом других причин. В этих случаях испытаниям предшествует наладка устройства. Кроме того, наладка часто нужна для придания устройству соответствующих характеристик, которые нельзя обеспечить без регулировки. Так, для направленного реле сопротивления (см. 7.5) необходимо путем регулировки резистора R5 осуществить смещение характеристики реле в первый квадрант комплексной плоскости сопротивлений.

В 1940—1941 гг. в МЭИ (Н. А. Морален) был предложен своеобразный метод рассмотрения соотношения электрических величин при качаниях. Он кратко сводится к тому, что все напряжения и ЭДС диаграммы на 1.51,6 делятся на ток /ур. В этом случае применительно к использованию комплексной плоскости сопротивлений все элементы системы изображаются на этой плоскости ( 1.52). В предпо-

1.52. Использование комплексной плоскости сопротивлений для анализа работы защит при качаниях

Это еще раз подчеркивает возможность получения одинаковости результатов сравнения по абсолютному значению и фазе при соответствующем выборе формируемых величин. Практически оказывается целесообразным использовать комплексную плоскость не для сравнения Н\ и Я2, а для сравнения входных величин F\ и F2. Применительно к комплексной плоскости сопротивлений Z можно говорить о комплекс-

3) форма характеристики срабатывания в комплексной плоскости сопротивления [1];

4-5. Параллельно соединены две ветви: первая ветвь состоит из последовательно соединенных rt и L, и ее сопротивление равно 40+/ 30 ом; вторая состоит из последовательно соединенных г2 и С, и ее сопротивление равно 80—/ (150 ом. Определить сопротивление и проводимость всей цепи, если частота возрастет в 1,5 раза; начертить на комплексной •плоскости сопротивления и проводимости ветвей и всей цепи.

+ /30 Ом; вторая состоит из последовательно соединенных га и С и ее сопротивление равно 80 — /150 Ом. Определить сопротивление и проводимость всей цепи, если частота возрастет в 1,5 раза; начертить на комплексной плоскости сопротивления и проводимости ветвей и всей цепи.

описываемой в комплексной плоскости сопротивления окружностью, проходящей (если пренебречь Яс р, Ммех) через начало координат ( 4-44).

где Z,, = U J' я — входное сопротивление линии связи. Таким образом, характеристика срабатывания защиты может быть изображена в комплексной плоскости сопротивления Z,, подобно тому, как это часто делается для реле сопротивления дистанционных защит. Существуют также предложения [Л. 234] по выполнению дифференциальной токовой защиты не с реле тока, а с реле сопротивления, реагирующими на Z,,. Преимуществом рассмотрения работы защиты в плоскости Z, является, в частности, то, что в ряде режимов и прежде всего при отсутствии повреждения в защищаемой зоне се поведение (при отсутствии других искажающих факторов) определяется только параметрами вспомогательных проводов. Последние, как указывалось ранее (§ 5-2), выполняются в виде кабельных линии, для которых необходимо учитывать равномерно распределенные активное сопротивление и емкостную проводимость и представлять линию связи (без учета ее малой индуктивности) в виде четырехполюсника с волновым сопротивленигм гс = V ЛуД//шС\,д и коэффициентом распространения у =

134. Шнесрсон Э. М. Построение дистанционных органов со сложными характеристиками в комплексной плоскости сопротивления. — «Электричество»,

Реле сопротивления, как известно, контролируют в основном нахождение вектора сопротивления в определенной части комплексной плоскости. При этом вся плоскость подразделяется на области допустимых и недопустимых значений. Граничная линия между областями является характеристикой срабатывания реле. Отсюда следует, что при отсутствии различных ограничений в условиях задача синтеза имеет многозначное решение. На практике же выбор того или иного метода решения задачи построения реле во многом определяется доступными для разработчика средствами и традиционными требованиями к устройствам защиты на сегодняшний день. Наиболее простые технические решения получаются при косвенном контроле Z, т. е. без непосредственного его измерения. Здесь также возможны различные методы синтеза, базирующиеся на той или другой форме записи характеристики срабатывания в комплексной плоскости сопротивления [20, 46, 48].

Синтез реле на основе сравнения модулей векторов. На 4.26, а показана характеристика реле в виде окружности, произвольно расположенной в комплексной плоскости сопротивления. Для точек Z, расположенных на граничной линии, выполняется следующее равенство:

Реле на основе контроля разности фаз векторов. Фазовые соотношения определенным образом сформированных из входных переменных векторов, которые должны выполняться при КЗ в зоне действия, вытекают из характеристик срабатывания. На 4.30, а, б приведены характеристики срабатывания в плоскости сопротивления в виде прямых. Зона действия заштрихована. Для получения прямой, проходящей через начало координат под углом б, необходимо контролировать выполнение следующего условия:

окружности с центром в начале координат на плоскости сопротивления ( в осях R, jx; 3-10,а) —ненаправленные реле сопротивления;

Характеристики срабатывания PC обеих ступеней имеют форму четырехугольника с возможностью смещения в третий и четвертый квадранты комплексной плоскости сопротивления для I ступени (с целью частичного резервирования основных защит AT) и в указанные квадранты либо в первый и второй — для II ступени (с целью улучшения дальнего резервирования).