Назначение: Релейная защита трансформаторов (электрических систем) от коротких замыканий (КЗ).

Область (сфера) применения: Электроэнергетика (релейная защита).

Описание: Блок включает в себя: вторичные измерительные трансформаторы тока (7-9), модуль питания (10), схемы выравнивания (11-13), формирователи аналоговых сигналов (14-17), блок цифровой обработки сигналов (18), в котором реализованы пофазный формирователь дифференциального тока и формирователь тормозного тока, блок уставок (19), блок измерения броска тока намагничивания (20), блок дополнительного торможения (21), блок контроля дифференциального тока (22), блок быстрого отключения (23), блоки (схемы) логического «ИЛИ» (24, 26), блок (схема) логического «И» (25), который имеет три входа: X, Y и Z, выходное реле устройства защиты (27). Блоки 7-18 – измерительная часть. Блоки 19-27 – функциональная схема обработки в микроконтроллере вторичных сигналов из блока 18. I1-I3 – входные измерительные токи сторон защищаемого трансформатора. Модуль 10 вырабатывает необходимую энергию для питания схемы и запасает энергию, которая используется для удержания реле 27 до отключения трансформатора. Схемы 11-13 служат для выравнивания базисных токов сторон защищаемого трансформатора. В формирователях 14-17 производится предварительная частотная фильтрация и амплитудная селекция (в блоке 17 также производится формирование дифференциального сигнала). После программной обработки в блоке 18 получаются вторичные сигналы: i1, i2, i3 – оцифрованные значения токов I1-I3; ID – дифференциальный ток; IT – тормозной ток; I1_2 – вторая гармоника ID; I′1 и I′2 – значения вспомогательных токов. Блок 19, сравнивая значения ID с уставкой и IT, вырабатывает сигнал срабатывания/отпускания защиты. Блок 20 вырабатывает сигнал на блокировку срабатывания защиты в зависимости от уровня I1_2, который распознает броски тока намагничивания трансформатора. Блок 21 вырабатывает сигнал на блокировку срабатывания защиты в зависимости от I′1 и I′2 для дополнительного блокирования при внешних КЗ. Блок 22 вырабатывает сигнал на блокировку срабатывания защиты путем контроля поведения величины ID при включении защиты. Блок 23 вырабатывает сигнал на срабатывание защиты при превышении ID уставки срабатывания отсечки. Блоками 24, 25, 26 производится логическая обработка сигналов.

Преимущества перед аналогами: Более высокие показатели чувствительности и точности. Не требует дополнительного источника оперативного тока. Малая потребляемая мощность. Возможность подключения реле к токовым цепям малой мощности. Высокая функциональность и помехозащищенность. Высокий уровень оптимизации тормозной характеристики. Значительная дешевизна. Исключение необходимости снижения чувствительности защиты во избежание ее срабатывания при внешних КЗ. Повышение надежности и упрощение устройства.

Состояние: Опытный образец.

Авторы: Степанов Э.В., Тикушев Ю.Н.,

канд. физ.-мат. наук Михайлов А.Л.,

канд. техн. наук Храмов Л.Д.

 Правовая защищённость:

Полезная модель: RU 150530,

программа для ЭВМ: RU 2014618711.

 Сотрудничество с предприятиями:

ООО «Научно-производственное предприятие

«Центр реле и автоматики»

Разработка модели высокоскоростного канала приемо-передачи цифровой информации: отчет о НИР: № 2108-17 от 04 декабря 2017 г. с АО«НПК «ЭЛАРА» им. Г.А. Ильенко / ФБГОУ ВО «Чуваш. гос. ун-т им. И.Н. Ульянова»: рук. Охоткин Г.П.: исполн.: Михайлов А.Л., Григорьев А.В. – Чебоксары,  2018. – 196 с.

Основные научные результаты:

По результатам НИР по хоздоговору № 2108-17 «Разработка модели высокоскоростного канала приемо-передачи цифровой информации» были получены следующие основные результаты:ify»>Объектом исследования являются анализ принципов построения каналов приемопередачи LVDS, технические требования на канал LVDS, разработка структурных и функциональных схем и моделей.

Целью исследования является анализ и разработка каналов приемопередачи интерфейса LVDS для различных отраслей промышленности, в том числе для импортозамещения.

Результатом работы настоящей НИОКР является анализ принципов построения каналов приёмопередачи LVDS, разработка технических требований на канал приёмопередачи LVDS, разработка структурных и функциональных схем приёмо-передатчиков LVDS, разработка моделей каналов приёмопередатчика LVDS.

На кафедре были проведены научные и научно-практические исследования по следующим основным тематикам:

  1. Реализация КИХ-фильтров в среде LabVIEW для фильтрации широкополосных сигналов;
  2. Адаптивная нелинейная фильтрация в электроэнергетике;
  3. Адаптивная система подавления шумов на основе КИХ-фильтра
  4. Пропускная способность оптоволоконных линий связи
  5. Реализация последовательного видеоинтерфейса по технологии LVDS
  6. Моделирование круглого волновода в системе LABVIEW
  7. Разработка и моделирование фильтра Калмана для систем электроэнергетики
  8. Адаптивное подавление шумов при измерении электрических сигналов систем электроэнергетики
  9. Измерение температурного поля одномерным распределенным датчиком
  10. Применение теории биений для формирования частотно-манипулированного радиосигнала и цифровой модулятор частоты на основе биений двух близких частот
  11. Современные методы увеличения пропускной способности оптоволоконных линий связи
  12. Проблемы информационной безопасности IP-телефонии и моделирование угроз для сетей IP-телефонии
  13. Согласование сопротивлений оборудования ВЧ-связи с ВЧ-каналом и реализация технологии MIMO в сетях нового поколения 5G.
  14. Перенапряжения в электрических сетях среднего напряжения.

При проведении ряда научных исследований преподаватели кафедры сотрудничали с коллективами КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева, АО НПО «ЭЛАРА» им. Г.А. Ильенко, ООО «НИР Энерго».

 Внедрение научных разработок в практику:

Результаты научной работы кафедры внедрены в учебный процесс по дисциплинам: «Антенны и устройства СВЧ»; «Радиотехнические цепи и сигналы»; «Математические основы теории сигналов».