SU663014A1 - Способ защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов работы и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к защитам трехфазных потребителей от ненормальных режимов работы и может быть использовано дл  повышени  уровн  надежности и безопасности эксплуатации токоприемников в трехфазных электрических сет х.

Известны различные способы осуществлени  защиты токоприемников от ненормальных режимов работы .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату К предлагаемому изобретению  вл ютс  способ защиты трехфазных потребителей от не пол нофазных режимов работы, основанный на измерении пульсации выпр мленного напр жени  трехфазной сети, путем формировани  разности двух сигналов, один из которых пропорционален мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений, и получени  выходного сигнала при превыщении разностью порогового значени , и устройство дл  осуществлени  этого способа, содержащее конденсатор, полупроводниковые приборы , исполнительный орган и транзистор, электроды которого соединены с источником

выпр мленных фазных напр жений и источником посто нного напр жени  3.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что он не позвол ет обеспечить устройству защиты функций самоконтрол  исправности элементов их электрических схем.

Цель изобретени  - пов щение надежности осуществлени  защиты трехфазных потребителей от ненормальных режимов работы .

Указанна  цель достигаетс  , что в способе защить трехфазных потребителей от неполнофазных режимов работы, основанном на измерений пульсации выпр мленного напр жени  трехфазной сети, путем формировани  разности двух сигналов, один из которых пропорционален мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений, и получени  выходного сигнала при превыщении разностью порогового значени , в качестве другого сравниваемого сигнала принимают посто нный сигнал в диапазоне изменени  амплитуды мгновенных значений выпр мленных фазных напр жений, и их разность формируют в виде сигнала пр моугольной формы, при уменьщении частоты которого получают выходной сигнал.

- --,

В устройстве дл  осуществлени  описанного способа, содержащем конденсатор, поупроводниковые приборы, исполнительный орган и транзистор, электроды которого соединены с источником выпр мленных фазных напр жений и источником посто нного напр жени , оба упом нутых; источника подключены к полупроводниковому прибору, шунтирующ,ему вход транзистора, к выходу которого через конденсатор подключен исполнительный орган, защунтированный полупроводниковым прибором, включенным Шгласно с источником посто нного напр жени , а в качестве полупроводникового прибора, щунтирующего исполнительный орган, использован стабилитрон.

На фиг. 1 приведена диаграмма временных характеристик токов, полученных при предлагаемом способе защиты трехфазных потребителей; на фиг. 2 - электрическа  схема устройства защиты, реализующего предлагаемый способ.

Предлагаемый способ защиты состоит в следующем.

Дл  измерени  пульсаций (фиг. 1) формируют разность между током, пропорциональным мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений ia, it, ic, и током, пропорциональным амплитудному значению посто нного напр жени  in. Разность формируют в виде величины, пропорциональной мгновенному значению сигнала пр моугольной формы, и контролируют частоту этого сигнала.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа защиты (фиг. 2) состоит из конденсатора 1, полупроводниковых приборов 2 и 3, исполнительного органа 4 и Транзистора 5, электроды которого соединены с источником выпр мленных фазных напр жений 6 и источником посто нного напр жени  7. - . ....г „-,,:.-... .-:,..,.,. :ь,......,.

Оба источника 6 и 7 подключены к полупроводниковом .у прибору 2, щунтирующему вход транзистора 5. К выходу указанного транзистора 5 через конденсатор 1 подключен исполнительный орган 4, защунтированный полупроводниковым прибором 3, включенным согласно с источником посто нного напр жени  7.

При нормальной работе потребител  транзистор периодически открываетс  и закрываетс  (to, tj-соответственно длительность открытого и закрытого, состо ни  транзистора 5) и, работа  как коммутатор, подключает конденсатор 1 то к источнику посто нного напр жени  7, то-к исполнительному органу 4. Конденсатор 1 при открытом состо нии транзистора 5 зар жаетс  через полупроводниковый прибор 3 до напр жени  источника 7, а при закрытом состо нии транзистора 5 разр жаетс  через исполнительный орган 4 и резистор, включенный в коллекторную цепь указанного транзистора.

В результате через исполнительный (обмотка реле) за период промыщленной частоты протекает средний ток, обусловленный трем  импульсами разр да конденсатора 1, которые соответствуют трем закрытым

состо ни м ts транзистора 5.

Величина этого тока, котора  определ етс  частотой импульсов разр да конденсатора 1, достаточна дл  прит жени   кор  реле и его удержани . Длительность импульсов разр да определ етс  только параметрами конденсатора 1, исполнительного органа 4 и резистора, включенного в коллекторную цепь транзистора 5, и поэтому не зависит от состо ни  контролируемого потребител . Критерием нормального функциоj нировани  устройства и контролируемого потребител   вл етс  задаваема  частота следовани  пр моугольных импульсов, образуемых за счет открытого и закрытого состо ни  транзистора 5.

При нарущении режима работы (обрыв

0 фазы, уменьщение напр жени  фазы или сд-виг фазных углов напр жений сети) за период промыщленной частоты проходит максимум два разр дных импульса. В результате этого ток через исполнительный орган 4 становитс  меньще тока удержани   кор  в прит нутом состо нии и реле 4 отпадает, вызыва  отключение (сигнализацию ) потребител . Т. е. пороговым значением  вл етс  YiponycK (отсутствие) за Период промыщленной частоты хот  бы одного из

пр моугольных импульсов, обусловленных выщеуказанной разностью токов.

На фиг. 1, например, показано возникновение сдвига фазы В, в результате которого частота следовани  пр моугольных импульсов достигла порогового значени .

Регулировка уставки срабатывани , котора  учитывает возможный в сети небаланс фазных напр жений, осуществл етс  резис тором 8, параметры которого определ ет -, ток in.

0Реализаци  описанного способа защиты

трехфазных потребителей позвол ет обеспечить устройство защиты функцией самоконтрол  исправности элементов. При выходе из стро  элементов выпр мительного, моста 6 (пробой, обрыв) или резисторов, об разующих искусственную нулевую точку, частота импульсов разр да конденсатора 1 . достигает критического значени  (отсутствует одно из фазных выпр мленных напр жеНИИ ) и исполнительный орган отпадает. При

0 выходе из стро  остальных элементов устройства (пробой или обрыв цепи транзистора 5, обоих полупроводниковых приборов 2, 3, конденсатора 1) ток через исполнительный орган падает до нул .

Claims (3)

1. Таким образом, любое повреждение элементов устройства приводит к отключению сети, т. е. исключаетс  возможностью эксплуатации трехфазных потребителей с неисправным устройством защиты. С целью ограничени  тока в исполнительном органе 4 при увеличении питающего напр жени  в сети в качестве полупроводникового прибора 3, шунтирующего исполнительный орган, использован стабилитрон. Описанное техническое рещение позвол ет обеспечить устройствам защиты стабильную работу в широком диапазоне температур окружающей среды за счет того, что транзистор работает в ключевом режиме и изменение его коэффициента усилени  с изменением температуры практически не вли ет на уставки срабатывани , при которых происходит отключение сети. Устройство защиты обеспечивает эффективную , работу, независимо от подсоединенной нагрузки, так как подведенные к потребителю напр жени  трех фаз контролируютс  и по амплитуде, и по их фазным сдвигам. Это позвол ет обеспечить защиту трехфазных потребителей с несимметричными фазными нагрузками, а также однофазных потребителей, подсоединенных к системе трехфазного тока, функциональна  работа которых зависит друг от друга. Формула изобретени  1. Способ защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов работы, основанный на измерении пульсации выпр мленного напр жени  трехфазной сети, путем формировани  разности двух сигналов, один из которых пропорционален мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений, и получени  выходного сигнала при оревйщении разностью порогового значени , огличающийс  тем, что, с целью расщирени  функциональной надежности осуйхествлеии  защиты, путем введени  контрол  по минимуму , в качестве другого сравниваемого сигнала принимают посто нный сигнал в диапазоне изменени  амплитуды -мгновенных значений выпр мленных фазных напр жений, и их разность формируют в виде сигнала пр моугольной формы, при уменьщении час- тоты которого получают выходной сигнал.2 .Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее конденсатор, полупроводниковые приборы, исполнительный орган и транзистор, электроды которого соединены с источником выпр мленных фазных напр жений и источником посто нного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности осуществлени  защиты за счет обеспечени  самоконтрол  исправности элементов, оба упом нутых источника подключены к полупроводниковому прибору, щунтирующему вход транзистора, к выходу которого через конденсатор подключен исполнительный орган, защунтированный полупроводниковым прибором, включенным согласно с источником посто нного напр жени . 3.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что в качестве полупроводникового прибора , щунтирующего исполнительный орган, использован стабилитрон. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Каринский Ю. А.(Кривцов С. Е. Принципы выполнени  токовых защит с торможением от несимметричных режимов работы трехфазных установок.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 349056, кл. Н 02 Н 3/26, 1973.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 375330, кл. Н 02 Н 3/24, 1975.

   tp ij

   Г

   у

   to

   is

   /

   / /

   I