Устройство для токовой защиты электроустановки переменного тока от короткого замыкания и перегрузки

Устройство для токовой защиты электроустановки переменного тока от короткого замыкания и перегрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАШИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕ/VVEHHOrO ТОКА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И.ПЕРЕГРУЗКИ, содержание два датчика фазных токов, вторичные обмотки которых объединены по схеме неполной звезды и подключены через двухфазный двухполупериодный выпрямитель, зашунтированный первой .рунпой резисторов регулировки уставки, к последовательно соединенным первому диоду, двум резисторам, один из которых затунтирован переключателем, и времязадающему коняенсатору,параллельно которому включены последовательно соединенные исполнительный орган и тиристор, а также датчик тока нулевой последовательности , вторичная обмотка которого, зашунтированная второй группой резисторов регулировки уставки, подключена через однофазный двухполупериодный выпрямитель и токоограничительный резистор к потенциометру , средняя точка которого через последовательно соединенные второй диод, резистор и-газоразрядную лампу подключена к управляющему электроду указанного тиристора , при этом между выводом исполнительного органа и катодом второго диода включен третий диод, отличающееся тем, что, с целью исключения ложных срабатываний при частых включениях электроустановки, введены два дополнительных диода, три дополнительных резистора, RC-цепочка и динистор, причем выходы токоограничительного резистора и двухфазного двухполупериодного выпрямителя объединены и через первый дополнительный диод подключены к RC-цепочке, а первый дополнительный резистор через второй дополнительный диод включен параллельно конденсатору RC-цепочки , зашунтированному вторым дополнительным резистором, а также через динистор и третий дополнительный резистор - параллельно времязадающему конденсатору .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Н 02 Н 308

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3478678/24-07 (22) 06.08.82 (46) 15.12.83. Б.юл. № 46 (72) С. Л. Кужеков, В. Ф. Минаков, Г. H. Чмыхалов и М.А. Панов (71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и

Ставропольский политехнический институт (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Могилевский Г. В. и др. Полупроводниковые аппараты защиты. М., «Энергиями

1980, с. 50.

2. Херсонский А. С., Фексон Я. М.Приставка к автоматическим выключателям для защиты сельских электросетей 0,4 кВ.—

<Электрические станции», 1977,№ 10, с. 69—

70. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ТОКОВОИ.

ЗАШИТЫ ЭЛ ЕКТРОУСТА НОВ КИ Г1 ЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ, содержащее два датчика фазных токов, вторичные обмотки которых объединены по схеме неполной звезды и подключены через двухфазный двухполупериодный выпрямитель, зашунтированный первой группой резисторов регулировки уставки, к последовательно соединенным первому диоду, двум резисторам, один из которых зашунтирован переключателем, и времязадающему конденсатору, параллельно

„„SU„„1061210 А которому включены последовательно соединенные исполнительный орган и тиристор, а также датчик тока нулевой последовательности, вторичная обмотка которого, зашунтированная второй группой резисторов регулировки уставки, подключена через однофазный двухполупериодный выпрямитель и токоограничительный резистор к потенциометру, средняя точка которого через последовательно соединенные второй диод, резистор и газоразрядную лампу подключена к управляющему электроду указанного тиристора, при этом между выводом исполнительного органа и катодом второго диода включен третий диод, отличающееся тем, что, с целью исключения ложных срабатываний при частых включениях электроустановки, введены два дополнительных диода, три дополнительных резистора, RC-цепочка и динистор, причем выходы токоограничительного резистора и двухфазного двухполупериодного выпрямителя. объединены и через первый дополнительный диод подключены к Rc-цепочке, а первый дополнительный резистор через второй дополнительный диод включен параллельно конденсатору RC-цепочки, зашунтированному вторым дополнительным резистором, а также через динистор и третий дополнительный резистор параллельно времязадающему конденсатору.

1061210

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты, и может быть использовано для зашиты трехфазных электроприем ников, характеризующихся токами самозапуска (например, двигателей), от перегрузок и коротких замыканий.

Известно устройство для токовой защиты с обратнозависимой характеристикой, имеюгцее достаточно высокую степень использования хронирующего конденсатора — последний шунтирован высокоомным входом порогового органа, выполненного на МОПтранзисторе, процесс заряда осушествляется импульсно (! ).

Недостатком этого устройства является возможность ложной работы при частых пусках защищаемого электродвигателя так же, как и при последовательном пуске группы защишаемых машин. Времязадающий орган в этом случае суммирует интегрированное значение сигнала, пропорционального току предыдущего пуска к последующему.

Режим воспринимается как длительная перегрузка (или затянувшийся пуск) — устройство выдает сигнал на отключение защищаемого присоединения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является защитное ус ройство, содержащее датчики двух фазных токов, тока нулевой последовательности, которые нагружены резисторами регулировки уставок и через выпрямители присоединены к времязадающей цепи. Параллельно ее конденсатору подключены управляющая и анодная цепи тиристора,соединенные последовательно: первая — с газоразрядной лампой и резистором, вторая — с катушкой расцепления силового коммутационного аппаратаа.

Конденсатор органа выдержки времени осуществляет запоминание интегрированного за время пуска электродвигателя первичного тока. Запуск последующей машины защищаемого присоединения или повторный пуск той же вызывает дополнительный заряд времязаддющей емкости, добавляемой к имеющемуся. В результате напряжение конденсатора достигает уровня пробоя порогового элемента — происходит ложное срабатывание защиты и отключение нагрузки.

Кроме того, близкие однофазные и многофазные короткие замыкания, требующие быстрого отключения, отключаются устройством аналогично перегрузочным режимам через орган выдержки времени. Увеличенное время срабатывания приводит к возрастанию размера первичных повреждений, вызванного токами короткого замыкания.

Целью изобретения является исключение ложных срабатываний при частых включениях электроустановки.

Поставленная цель достигается тем,что устройство для токовой зашиты электро мы, поясняющие его работу.

Устройство содержит датчики фазных

4о токов 1 и 2, датчик тока нулевой последовательности 3. Вторичные обмотки первых соединены по схеме неполной звезды и через двухфазный выпрямитель 4, включающий выпрямительные мосты 5, 6 (с парой обобгценных ветвей) подсоединены к четырем

45 цепочкам. Первая образована первой группой резисторов 7 уставки. Вторая и третья цепочки — основной RC-контур (резисторы 8 и 9 и конденсатор 10) и дополнительный RC-контур (резистор 11 и конденсатор 12) подключаются через диоды !3 и 14 соответственно. Последняя цепочка — резисторный потенциометр 15 — подсоединяется непосредственно. К этим же зажимам через токоограничительный резистор 6 подключен выход выпрямителя 17, включенного

>5

-5.совместно со второй группой резисторов..18 уставки в цепь вторичной обмотки датчика гока нулевой последовательности 3. Конден„.атор 12 шунтирован двумя дополнитель5

1о

25 зо установки переменного тока от короткого замыкания и перегрузки, содержащее два датчика фазных токов, вторичные обмотки которых объединены по схеме неполной звезды и подключены через двухфазный двухполупериодный выпрямитель, эашунтированный первой группой резисторов регулировки уставки, к последовательно соединенным первому диоду, двумя резисторам, один из которых зашунтирован переключателем, и времязадаюгцему конденсатору, параллельно которому включены последовательно соединенные исполнительный орган и тиристор, а также датчик тока нулевой последовательности, вторичная обмотка которого эашунтированная второй группой резисторов регулировки уставки, подключена через однофазный двухполупериодный выпрямитель и токоограничительный резистор к потенциометру, средняя точка которого через последовательно соединенные второй диод, резистор и газоразрядную лампу подключена к управляющему электроду указанного тиристора, при этом между выводом исполнительного органа и катодом второго диода включен третий диод, введены два дополнительных диода, три дополнительных резистора, RC-цепочка и динистор, причем выходы токоограничительного резистора и двухфазного двухполупериодного выпрямителя объеди. иены и через первый дополнительный диод подключены к RC-цепочке, а первый дополнительный резистор через второй дополнительный диод включен параллельно конденсатору . RC-цепочки, зашунтированному вторым дополнительным резистором,а также через динистор и третий дополнительный резистор — параллельно времязадающему конденсатору.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства„ на фиг. 2 и 3 — диаграм1061210 ными резисторами 19 и 20, причем первым непосредственно, а вторым — через диод 21.

Резистор 20,кроме того, через динистор 22 и дополнительный резистор 23 присоединен к времязадающему конденсатору 10 времязадающей цепи и резистору 9, которь.й шунтирован переключателем 24. Устройство содержи1 также тиристор 25, анодная цепь которого через исполнительный орган 26, а управляющая — через газоразрядную лампу 27, резистор 28„диод 29 — подключе- !О ны к времязадающему конденсатору 10.

Резистор 28, кроме того, через диод 30 соединен с движком потенциометра 15.

Рабочему состоянию защищаемого присоединения соответствует первичный ток датчиков фазных токов 1 и 2, меньший или равный номинальному значению. Вторичное напряжение датчиков 1, 2 выпрямляется . выпрямителем 4 (кривая U на фиг. 2).

Изменение степени шунтирования вторичных цепей датчиков 1 и 2 резисторами 7 изменяет коэффициент пропорциональности между первичным током и напряжением !4, а следовательно, и уставку защиты. Через разделительный диод 13 и резисторы 8 и 9 . (второй из них шунтируется ключом 24 при переходе на меньшую уставку времени срабатывания защиты) осуществляется заряд времязадающего конденсатора. 10. Ввиду большой величины постоянной времени его разряда (отсутствуют значительные проводимости разряда: велика- емкость конденсатора 10) напряжение его (Uqp на фиг. 2) практически неизменно и примерно совпадает с амплитудой выпрямленного сигнала U4.

Одиовременно с этим происходит процесс изменения напряжения RC контура 11,12, 19 — кривая U q на фиг. 2. Большая величина проводимости цепи разряда конденсатора 2 (резистор 19) обуславливает непостоянство Uqq, а именно заряд на интервалах времени с высоким уровнем 1!4 — разряд на интервалах, когда Ь р < 1!4. В таком режиме напряжение Ugp меньше уровня 40 зажигания газоразрядной лампы 27. Тиристор 25, следовательно, закрыт,и исполнительный орган 26 обесточен.

К динистору 22 в прямом направлении прикладывается напряжение, равное разнос- 4> ти U p — U

При запуске одного из двигателей защищаемого присоединения,когда часть элект- 50 роприемников уже находится в работе, амплитуда выпрямленного выпрямителем 4 напряжения больше порога Up, к которому стремится в процессе своего заряда конденсатор 10. Но за время пуска Uqp не успевает

4 сравняться с Uo и срабатывания защиты не происходит. Послепусковой режим характеризуется уменьшением 1!4 как это показано на фиг. 3. Напряжение Uqp вследствие большой постоянной времени разряда остается практически неизменным, в то же время напряжение конденсатора 12 быстро разряжается (снижается вследствие разряда 12 через резистор 19) и его изменение определяется величиной послепускового напряжения U4.

В момент to U

Если запуск электродвигателя затягивается, то разность потенциалов на обкладках конденсатора. 10 достигает порога зажигания (U p =- Up на фиг. 3) газоразрядной лампы 27, что обуславливает появление управляющего, а соответственно, и анодного тока тиристора 25, Исполнительный орган 26 обтекается током и отключает защищаемое присоединение. Аналогично устройство работает при длительных перегрузках на защищаемом присоединении, когда ток его превышает номинальное значение. При этом ввиду заряда времязадающего конденсатора IO сигналом, пропорциональным первичному току, характеристика срабатывания устройства имеет обратнозависимый вид.

Кроме того, осуществляется контроль напряжения на выходе резисторного потенциометра 15. Его вход подключен к выходам выпрямителей датчиков 1 — 3, минуя орган временной задержки. Этот канал, следовательно, обеспечивает мгновенное срабатывание защиты. Его уставка по первичному току выбирается большей максимального пускового тока защищаемого присоединения (величина превышения определяется коэффициентом отстройки, учитывающим погрешность расчетов и разброс параметров срабатывания устройства). Канал отсечки, таким образом, обеспечивает мгновенное срабатывание защиты при однофазных и междуфазных (симметричных и несимметричных) коротких замыканиях. лослелусно8ай режим о

СРие.5

Составитель Ю. Барабанов

Редактор С. Тимохина Техред И. Верес Корректор Л. Тяско

Заказ I 0054/55 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н о1крытнй

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4