SU1660094A1 - Device for protection of three-phase electric plant against unbalanced condition - Google Patents

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите электроустановки от несимметричного режима. Цель изобретения повышение надежности. Если при включенных силовых контактах 3, 4, 5 контактора возникает несимметрия питающих напряжений, на выходе фильтра 12 напряжений нулевой последовательности возникает напряжение, которое через двухфазный выпрямитель 13 и резистор 14 поступает во входную цепь полупроводникового управляемого вентиля 2, его выходная цепь шунтирует катушку 7 контактора, который отключает свои силовые контакты 3,4, 5 в цепи электроуста-The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to the relay protection of electrical installations from the asymmetrical mode. The purpose of the invention is improving reliability. If, when the power contacts 3, 4, 5 of the contactor are turned on, asymmetry of the supply voltages occurs, a voltage is generated at the output of the 12-sequence zero voltage filter, which through the two-phase rectifier 13 and the resistor 14 enters the input circuit of the semiconductor controlled valve 2, its output circuit bypasses the contactor coil 7 which disconnects its power contacts 3,4, 5 in the electrical installation circuit

1660094 А1660094 A

33

16600941660094

4four

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления и защиты трехфазной электроустановки.The invention relates to electrical engineering, in particular to control devices and protection of three-phase electrical installation.

Цель изобретения - повышение надежности.The purpose of the invention is to increase reliability.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для защиты трехфазной нагрузки.The drawing shows a diagram of the proposed device to protect a three-phase load.

Устройство содержит входной выключатель, выпрямитель 1, выполненный по трехфазной однополупериодной схеме, полупроводниковый управляемый вентиль 2, в качестве которого применен оптронный тиристор, контактор, силовые контакты 3 5 которого включены в цепь электроустановки 6, катушка 7 контактора включена последовательно с размыкающим контактом 8 кнопки отключения, замыкающим контактом 9 кнопки включения и резистором 10. Замыкающий блок-контакт 11 контактора подключен параллельно контакту 9 кнопки включения. Фильтр 12 напряжения нулевой последовательности выполнен в виде трехфазного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к фазам сети между входным выключателем и силовым контактами 3 - 5 контактора, а вторичная обмотка трехфазного трансформатора подключена к двухфазному выпрямителю 13, выход которого через резистор 14 соединен с входной цепью полупроводникового управляемого вентиля 2, выходная цепь которого подключена параллельно катушке 7 контактора, согласно с направлением тока в катушке 7. Трехфазный однополупериодный выпрямитель 1 подключен к фазам сети аналогично входной цепи фильтра напряжения нулевой последовательности 12. К входным зажимам 15 - 17 устройства подключены фазы сети переменного тока, а к входному зажиму 18 - нейтраль сети переменного тока (в качестве примера конкретного исполнения предлагаемого устройства рассматривается устройство для защиты трехфазной нагрузки, работающие в сети трехфазного переменного тока с выведенной нейтралью).The device contains an input switch, a rectifier 1, made on a three-phase half-wave circuit, a semiconductor controlled valve 2, for which an optical thyristor is used, a contactor, the power contacts 3 5 of which are included in the electrical installation circuit 6, the coil 7 of the contactor is connected in series with the disconnecting contact 8 of the shutdown button , the closing contact 9 of the power button and the resistor 10. The closing block contact 11 of the contactor is connected parallel to the contact 9 of the power button. The zero sequence voltage filter 12 is designed as a three-phase transformer, the primary winding of which is connected to the mains phases between the input switch and power contacts 3 - 5 of the contactor, and the secondary winding of the three-phase transformer is connected to a two-phase rectifier 13, the output of which is connected to the input semiconductor circuit through a resistor 14 controlled valve 2, the output circuit of which is connected parallel to the coil 7 of the contactor, according to the direction of the current in the coil 7. Three-phase half-wave rectifier Itel 1 is connected to the mains phases in the same way as the input circuit of the zero-sequence voltage filter 12. The AC mains phases are connected to the device input terminals 15-17, and the AC mains neutral is connected to the input terminal 18 (the device for protecting three-phase load operating in a three-phase AC network with neutral derived).

Устройство для защиты трехфазной нагрузки работает следующим образом.Device for the protection of three-phase load works as follows.

Предварительно включается входной выключатель, напряжение сети поступает на входы выпрямителя 1 и фильтра 12 напряжения нулевой последовательности. Если питающие напряжения симметричны, то на выходе фильтра 12 напряжения нулевой последовательности напряжение отсутствует, соответственно, отсутствует сигнал управления во входной цепи полупроводникового управляемого вентиля 2. Для включения электроустановки 6 замыкается контакт .9 кнопки включения, напряжение поступаетPre-turns on the input switch, the mains voltage is fed to the inputs of the rectifier 1 and the filter 12 voltage zero-sequence. If the supply voltage is symmetric, then the output of the filter 12 voltage zero-sequence voltage is absent, respectively, there is no control signal in the input circuit of the semiconductor controlled valve 2. To turn on the electrical installation 6 closes the contact .9 power button, the voltage is supplied

на катушку 7 контактора, последний включается и замыкает силовые контакты 3 - 5 в цепи электроустановки 6, подключая электроустановку к сети. Одновременно замыкается блок-контакт 11 контактора, шунтируя контакт 9 кнопки включения и обеспечивая , питание катушки 7 при отпускании кнопки включения и размыкании контактора 9. Для отключения электроустановки 6 необходимо нажать кнопку отключения, размыкающий контакт 8 размыкается и лишает питания катушку 7 контактора, последний отключается, схема устройства возвращается в исходное состояние.on the coil 7 of the contactor, the latter is turned on and closes the power contacts 3 - 5 in the circuit of the electrical installation 6, connecting the electrical installation to the network. Simultaneously, the blocking contact 11 of the contactor closes, shunting contact 9 of the on button and providing power to coil 7 when releasing the on button and opening the contactor 9. To turn off the electrical installation 6, press the shutdown button, disconnecting contact 8 opens and removes power to the coil 7 of the contactor, the latter turns off The device circuit returns to its original state.

Если при включенном входном выключателе имеет место несимметрия питающих напряжений, то на выходе фильтра 12 напряжения нулевой последовательности 12 возникает напряжение, которое через двухфазный выпрямитель 13 и резистор 14 поступает во входную цепь полупроводникового управляемого вентиля 2, последний оказывается подготовленным к включению т.е. напряжение на выходе зависит от относительного изменения величины напряжения на одной из фаз, коэффициент трансформатора подбирается таким, чтобы обеспечивалось протекание тока гарантированного включения полупроводникового управляемого вентиля 2 при заданной несимметрии питающих напряжений. При замыкании контакта 9 кнопки включения напряжения от выпрямителя 1 поступают на катушку 7 контактора и выходную цепь полупроводникового управляемого вентиля 2, последний выключается существенно быстрее, чем контактор. В результате этого напряжение с катушки 7 контактора снимается, и контактор не может включиться, т.е. не может быть подано напряжение на электроустановку при несимметрии питающих напряжений.If asymmetry of supply voltages takes place with the input switch turned on, then the output of the filter 12 of the voltage of the zero sequence 12 produces a voltage that through the two-phase rectifier 13 and the resistor 14 enters the input circuit of the semiconductor controlled valve 2, the latter is prepared for switching on the output voltage depends on the relative change in the voltage value at one of the phases, the transformer ratio is chosen so as to ensure the flow of the guaranteed turn-on current of the semiconductor controlled valve 2 for a given asymmetry of the supply voltages. When the contact 9 is closed, the voltage on button from the rectifier 1 is fed to the coil 7 of the contactor and the output circuit of the semiconductor controlled valve 2, the latter turns off much faster than the contactor. As a result, the voltage from the coil 7 of the contactor is removed, and the contactor cannot turn on, i.e. voltage cannot be applied to the electrical installation when the supply voltages are unbalanced.

Если несимметрия питающих напряжений возникает во включенном состоянии контактора, то включение полупроводникового управляемого вентиля 2 приводит к шунтированию выгодной цепью полупроводникового управляемого вентиля 2 катушки 7 контактора, последний отключается и отключает электроустановку-от сети.If the asymmetry of the supply voltage occurs when the contactor is turned on, turning on the semiconductor controlled valve 2 causes the advantageous circuit of the semiconductor controlled valve 2 of the coil 7 of the contactor to shunt, the latter disconnecting and disconnecting the electrical installation.

Резистор 10 ограничивает ток в выходной цепи полупроводникового управляемого вентиля 2 при его включении, а резистор 17 - ток входной цепи вентиля 2.Resistor 10 limits the current in the output circuit of the semiconductor controlled valve 2 when it is turned on, and resistor 17 limits the current of the input circuit of valve 2.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство обеспечивает повышенную надежность за счет следующих факторов: обеспечивается отключение нагрузки не только при полном изчезновении напряжения одной (или двух)Thus, in comparison with the prototype, the proposed device provides increased reliability due to the following factors: the load is disconnected not only when one (or two) voltage is completely lost

5five

16600941660094

66

фаз, но и при несимметрии питающих напряжений, а также защита различных электроустановок, в том числе и асинхронных электродвигателей; исключается возможность подключения электроустановки к сети при несимметрии питающих напряжений.phases, but also with the asymmetry of the supply voltage, as well as the protection of various electrical installations, including asynchronous motors; It eliminates the possibility of connecting the electrical installation to the network when the supply voltages are unbalanced.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство для защиты трехфазной электрсуггэновки от несимметричного режима, содержащее контактор с силовыми контактами, одними выводами соединенными с клеммами для соединения с фазами сети, другими - с фазными выводами электроустановки, цепь управления контактором, состоящую из последовательно включенных между собой кнопки "Стоп", кнопки "Пуск", зашунтированной блок-контактом контактора, катушки контактора, при этом первый вывод цепи управления со стороны кнопки "Стоп" подключен к выходу трехфазного выпрямителя, вход которого соединен с клеммами для подключения к фазным проводам сети, управляемый полупроводниковый вентиль, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, оно дополнительно снабжено фильтром напряжения нулевой последовательности, двухфазным выпрямителем и резистором, при этом вход фильтра напряжения нулевой последовательности соединен с входом трехфазного выпрямителя, выход фильтра напряжения нулевой последовательности соединен с входом двухфазного выпрямителя, плюсовой вывод которого через входную цепь управляемого полупроводникового вентиля соединен с минусовым выводом двухфазного выпрямителя и первым выводом резистора, общая точка соединения которых подключена к клемме для соединения с нулевым проводом сети, а второй вывод резистора соединен с вторым выводом цепи управления контактором со стороны катушки, зашунтированной выходной цепью полупроводникового управляемого.вентиля согласно с направлением тока в катушке. \1. A device for protection of a three-phase electrosugganov from an asymmetrical mode, containing a contactor with power contacts, some of the terminals connected to the terminals for connecting to the mains phases, others with the phase terminals of the electrical installation, a control circuit of the contactor consisting of successively connected buttons of a stop, “Start” button, shunted by a contactor contactor block, contactor coil; the first output of the control circuit from the “Stop” button is connected to the output of a three-phase rectifier, whose input is connected n with terminals for connection to the phase conductors of the network, controlled semiconductor valve, characterized in that, in order to improve reliability, it is additionally equipped with a zero-sequence voltage filter, a two-phase rectifier and a resistor, while the input of the zero-sequence voltage filter is connected to the three-phase rectifier input, the output of the zero-sequence voltage filter is connected to the input of a two-phase rectifier, the positive output of which is through the input circuit of the controlled semiconductor veins The core is connected to the negative terminal of the two-phase rectifier and the first terminal of the resistor, the common connection point of which is connected to the terminal for connection to the neutral wire of the network, and the second terminal of the resistor is connected to the second terminal of the control circuit of the contactor on the coil side, bypassing the output circuit of the semiconductor controlled ventilation according to direction of current in the coil. \ 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтр напряжения нулевой последовательности выполнен в виде трехфазного трансформатора, входная обмотка которого соединена в звезду, а выходная - в разомкнутый треугольник.2. The device according to claim 1, characterized in that the voltage filter of the zero sequence is made in the form of a three-phase transformer, the input winding of which is connected to a star, and the output winding is in an open triangle.