RU1808163C - Устройство дл максимальной токовой защиты электроустановки переменного тока - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : выполнение измерительного элемента, врем задающего органа, выходного органа определенным образом позвол ет обеспечить селективную работу устройства. 1 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты электроустановок переменного тока от коротких замыканий.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение селективной работы устройства.

На чертеже изображена принципиальна  электрическа  схема устройства.

Устройство дл  максимальной токовой Защиты электроустановки переменного тока содержит трансформаторы 1, 2 тока, предназначенные дл  включени  в две фазы защищаемой электроустановки и вторичные обмотки которых имеют общую точку, три тиристора 3. 4, 5, подключенные к вторичным обмоткам каждого трансформатора тока . Последние соединены с трехфазным двухполупериодным выпр мителем 6. к отрицательному полюсу которого подключен один вывод основной обмотки 7 исполнительного элемента 8, а к положительному полюсу - один вывод измерительного элемента 9, размыкающий контакт 10 которого подключен между точкой соединени  управл ющих электродов тиристоров 3, 4, 5 и нулевой точкой звезды, образованной их анодами/Последовательно и согласно с основной обмоткой 7 исполнительного элемента 8 включена дополнительна  обмотка 11. через резистор 12 подключенна  к положительному полюсу выпр мител  6. Измерительный элемент 9 выполнен в виде первого 13, второго 14, третьего 15, четвертого 16 и п того 17 делителей напр жени  на резисторах, первого 18 и второго 19 компараторов , врем задающего органа 20.

00

о

00

ON

СО

00

включающего усилитель на транзисторе 21, коллекторной нагрузкой которого  вл ютс  последовательно включенные резисторы 22 и конденсатор 23, выходного органа 24, включающего транзистор 25, коллекторной нагрузкой которого  вл етс  обмотка реле 26, стабилизатора 27 напр жени , включающего стабилитрон 28, последовательно включенные резистор 29 и конденсатор 30. При этом первый вывод первого делител  напр жени  объединен с анодом диода 31 и  вл етс  первым выходом измерительного элемента 9, вторым выходом которого  вл етс  точка соединени  вторых выводов обмотки реле 26, первого 13, второго 14 и четвертого 16 делителей напр жени , конденсатора 30,анода стабилитрона 28 и конденсатора 23.

Устройство работает следующим образом . .

При отсутствии короткого замыкани  в защищаемой электроустановке токи вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 тока в основном протекают через верхние диоды выпр мител  6, резистор 12 и дополнительную обмотку 11, размыкающий контакт 10 измерительного элемента 9 и управл ющие электроды тиристоров 3, 4 и 5, вызыва  отпирание последних.

Через нижние диоды выпр мител  6 и основную обмотку 7 исполнительного элемента 8 протекает незначительна  величина тока вследствие того, что величина сопротивлени  контура - дополнительна  обмотка 11, резистор 12 и открытые тири- сторы 3, 4, 5 - значительно меньше сопротивлени , основной обмотки 7 исполнительного элемента 8 и измерительного элемента 9.

При этом от трансформатора 1. тока од- на„полуволна вторичного тока замыкаетс  через верхний диод выпр мител  6, дополнительную обмотку 11, резистор 1.2 И размы- кающий контакт 10 измерительного элемента, управл ющий электрод тиристо- ра 4, а обратна  гтолу вол на - через верхний диод выпр мител  6, дополнительную обмотку 11, резистор 12, контакт 10 измерительного элемента 9, управл ющий электрод тиристора 3. От трансформатора 2 тока одна полуволна вторичного тока замыкаетс  через диод выпр мител  6, дополнительную обмотку 11, резистор 12 и размыкающий контакт 10 измерительного элемента 9 и управл ющий электрод тиристора 4, а обратна  полуволна - через диод выпр мител  6, дополнительную обмотку 11, резистор 12 и контакт 10 измерительно- . го элемента 9 и управл ющий электрод тиристора 5. При достаточной величине

мгновенного значени  вторичного тока ти- ристоры 3, 4 и 5 поочередно открываютс , замыка  вторичные токи через себ , верхние диоды выпр мител  6, дополнительную

обмотку 11, резистор 12 и контакт 10 измерительного элемента 9, шунтиру  основную обмотку 7 исполнительного элемента 8 и нижние диоды выпр мител  6. В этом режиме реле 26 измерительного элемента 9 не

срабатывает из-за недостаточной величины падени  напр жени  на обмотке 11 и резисторе 12. Стабилитрон 28 стабилизатора 27 напр жени  не открываетс , а величины сопротивлений в плечах делителей 13 и 14

5 напр жени  выбраны таким образом, что потенциал второго входа компаратора 18 остаетс  выше потенциала первого входа и компаратор не переключаетс . При этом транзистор 21 усилител  врем задающей

0 цепи 20 остаетс  закрытым, потенциал второго входа второго компаратора 19, подклю- ченного к резисторам делител  16 напр жени , выше потенциала его первого входа и он также не переключаетс . Транзи5 стор 25 остаетс  закрытым и реле 26 не срабатывает. Реле 26 измерительного элемента 9 находитс  в таком состо нии до момента достижени  величиной падени  напр жени  на резисторе 12 и обмотке 11

0 значени , равного напр жению стабилизации стабилитрона 28, Этот момент наступает при протекании тока короткого замыкани .

При возникновении короткого замыка5 ни  напр жение на делителе 13 увеличиваетс , а напр жение на делителе 14 остаетс  посто нным вследствие перехода стабилитрона 28 в режиме стабилизации. Компаратор 18 срабатывает, транзистор 21

0 усилител  открываетс  и конденсатор 23 через регулируемый резистор 22 зар жаетс  до напр жени  переключени  компаратора 19. Открываетс  транзистор 25 усилител  24, срабатывает реле 26 и размыкает свой

5 контакт 10. Тиристоры 3, 4 и 5 поочередно при переходе тока через ноль запираютс . Вследствие этого к выходу трехфазного двухполупериодного выпр мител  6 подключаетс  основна  обмотка 7 йсполнитель- 0 ного элемента 8. При коротком замыкании между фазой сети, в которой не установлен трансформатор тока, и одной из фаз трансформатором 1 или 2 тока полуволна тока, например, от трансформатора 1 замыкаетс 

5 через верхний диод выпр мител  6, измерительный элемент 9 (и через параллельно включенную цепь с дополнительной обмот кой 11 и резистором 12), основную обмотку 7 и нижний диод выпр мител  6, а обратна  - через другой верхний диод выпр мител 

6, резистор 12, обмотку 11 (и параллельно подключенный к ним измерительный элемент 9), обмотку 7 исполнительного элемента 8,и другой нижний диод выпр мител  6. От трансформатора 2 тока одна полуволна тока замыкаетс  через верхний диод выпр мител  6, через указанные выше цепи и нижний диод выпр мител , а обратна  - через другой верхний диод выпр мител  6, те же цепи и другой нижний диод выпр мител . Исполнительный элемент 8 срабатывает и отключает защищаемую электроустановку.

i При двухфазном коротком замыкании между фазами, в которых установлены трансформаторы 1 и 2 до срабатывани  реле 26 элемента 9, срабатывает по три или два верхних диода выпр мител  и три или два тиристора в зависимости от того, встречно или согласно соединены между собой вторичные обмотки трансформаторов 1 и2.

После срабатывани  реле 26 элемента 9 и размыкани  контакта 10 тиристоры 3i 4 и 5 при очередной полуволне тока не открываютс , вследствие чего ток замы каетс  через основную обмотку 7 элемента 8 и три (либо два) нижних диода выпр мител .

При трехфазном коротко.м, замыкании токи смещены по фазе на 120°, вследствие чего до срабатывани  реле 26 измерительного элемента 9 работают все три тиристора 3, 4, 5, после срабатывани  реле 26 элемента 9 - три .верхних и три нижних диода выпр мител  6.

Задержка срабатывани  измерительного элемента 9 плавно либо ступенчато регулируетс  изменением величины сопротивлени  резистора 22 в широком диапазоне . Это позвол ет обеспечить селективное отключение только поврежденного участка сети и сократить перерывы в электроснабжении электроустановок. Кроме того , обеспечива  задержку срабатывани  устройства при протекании тока сверх номинального , устройство может быть использовано и дл  защиты электроустановок от перегруза.

Так как устройство функционирует без дополнительного источника питани , а лишь за счет протекани  тока в токовых цеп х, селективность и защита от перегрузки обеспечиваютс  даже при ручном управлении электроустановками, что особенно ценно при эксплуатации ответственных потребителей (шахты, рудники и др.).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  максимальной токовой защиты электроустановки переменного тока , содержащее трансформаторы тока.

   предназначенные дл  включени  в две фазы защищаемой электроустановки и вторичные обмотки которых имеют общую точку, три тиристорэ, подключенные к вторичным об- 5 моткам каждого трансформатора тока, по следние соединены с трехфазным двухполупериодным выпр мителем, к отри цательному полюсу которого подключен один вывод основной обмотки исполнитель- Q ного элемента, а к положительному полюсу - один вывод измерительного элемента, размыкающий контакт которого подключен между точкой соединени  управл ющих электродов трех тиристоров и нулевой точ5 кой звезды, образованной анодами трех тиристоров , последн   соединена с другим выводом основной обмотки исполнительно- го элемента, последовательно и согласно с которой включена дополнительна  обмотка

   0 исполнительного элемента, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  селективной работы устройства, дополнительно введен резистор, включенный между положительным полюсом трехфазного двухполу5 периодного выпр мител  и вторым выводом

   . дополнительной обмотки исполнительного

   элемента, при этом отрицательному выводу

   указанного выпр мител  подключен другой

   вывод измерительного элемента, который

   0 выполнен в виде первого, второго, третьего, четвертого и п того делителей напр жени  на резисторах, первого и второго компараторов , врем задающего органа, включающего усилитель на транзисторе.

   5 коллекторной нагрузкой которого  вл ютс  последовательно включенные резистор и конденсатор выходного органа, включающего транзистор, коллекторной нагрузкой которого  вл етс  обмотка реле, стабилиза0 тора напр жени , включающего стабилитрон , последовательно включенные резистор и конденсатор, при этом первый вывод первого делител  напр жени  объединен с анодом диода и  вл етс  первым

   5 выводом измерительного элемента, средние выводы первого делител  напр жени  и второго делител  напр жени  подключены соответственно к второму и первому входам первого компаратора, выход которого сое0 динен с первым выводом третьего делител  напр жени  средний вывод которого соединен с базой транзистора врем задающего органа, к общей точке резистора и конденсатора которого подключен первый вход

   5 второго компаратора, второй вход которого соединен со средним выводом четвертого делител  напр жени , выход второго компаратора соединен с первым выводом п того делител  напр жени , средний вывод которого соединен.с базой транзистора выходного органа, параллельно выходу выходного органа включен стабилитрон стабилизатора напр жени , катод указанного стабилитрона соединен с первой обкладкой конденсатора, через резистор подключен к катоду диода, а также соединен с эмиттером транзистора выходного органа.вторыми выводами п того и четвертого делителей напр жени , эмиттером транзистора врем задающего органа, вторыми вывода0

   ми третьего и второго делителей напр жени , втора  обкладка конденсатора стабилизатора напр жени  объединена с анодом стабилитрона, с вторыми выводами обмотки реле выходного органа и четвертого делител  напр жени , второй обкладкой конденсатора врем задающего органа, вторыми выводами второго и первого делителей напр жени , последний  вл етс  вторым выводом измерительного элемента.