Патент ссср 158331

Патент ссср 158331

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс Н 02d; 21с, 68;о

¹ 158331

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПОдй22СН051 22222/22222 Л" 91

1 СЙй ЯЗВАМ

ПАтгнты0 XH1:,!Гг„дq

Е. В. Лысенко

БИБ 1И 0 Т,"-.1 7, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ИЛИ БЛОКА

ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР

Заявлено 30 мая 1962 г. за ¹ 780504/24-7 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 22 за l963 r

Предметом изобретения является устройство для защиты генератора или блока генератор-трансформатор от несимметричных коротких замыканий и перегрузки током обратной последовательности, содержащее сигнальный и пусковой органы, органы с независимой и зависимой выдержкой времени, выполненные на R-С элементах.

Отличительная особенность данного устройства заключается в том, что в органе с зависимой выдержкой времени применен зарядный триод, включенный по схеме с общей базой, эмиттер которого питается от диодного квадратора, а коллекторный ток используется для заряда конденсатора.

Такое выполнение органа с зависимой выдержкой времени обеспечивает интегрирующие свойства устройства.

С целью создания больших выдержек времени при относительно малой емкости конденсатора, в органе с зависимой выдержкой времени может быть применен высокочувствительный индикатор тока в виде двухкаскадного усилителя тока на триодах, включенного в диагональ моста, плечи которого образованы конденсатором с зарядным триодом и делителем напряжения, причем первый каскад усилителя управляется разностью напряжений на конденсаторе и делителе, а второй каскад шунтирует одно из сопротивлений указанного делителя, что приводит к лавинообразному разряду конденсатора íà входные цепи реагир ющего органа.

На фиг 1 приведена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема его.

Настоящее устройство состоит из ряда органов.

¹ l5833l

Сигнальный орган 1 предназначен для сигнализации того, что ток ооратной последовательности превзошел величину, длительно допустимую для данного ипа генератора. Для исключения неправильного дей ствия при внешних несимметричных коротко замкнутых орган имеет выдержку времени — реле 1. вставка органа регулируется от 0,05 д:;

О,! J„ãåíåðàòoðà.

Пусковой орган 2 служит для ввода и вывода из действия органа с зависимой выдержкой времени 8 при возникновении и ликвидации несимметрии.

Отсечка 4 служит для отключения генератора с независимой выдержкой времени при значительных величинах тока обратной последовательности.

Орган с зависимой выдержкой времени служит для отключения генератора с вы ержкой времени, обратно пропорциональной квадрагу тока обратной последовательности. . Элементы НЕ и И логической схемы защиты обозначены соотвегствепно 5 и 6.

Сигнальный орган включает триоды Т,. Т> и Тз, в коллектор которого включено промежуточное реле РП, сигнализирующее об опасной величине тока обратной последовательности.

Триод Т нормально открыт, благодаря чему конденсатор С разряжен, а триоды Т2 и Т, надежно закрыты, При появлении тока обратной последовательности на выходе моста В, возрастает выпрямленное напряжение, триод Т, закрывается и конденсатор С1 начинает заряжаться.

Когда кон енсатор зарядится до 32 в или условно до нуля, открываются триоды Т2 и Тз и реле РП срабатывает.

Сопротивление Rl служит для изменения уставки сигнального органа.

Отсечка включает один пусковой триод Т„, а схема выдержки времени является общей для отсечки и защиты от симметричных повреждений и на чертеже не приведена.

Нормально триод Т, открыт, при соответствующей величине обрагного тока и выпрямленного напряжения на мосте триод закрывается и запускает схему выдержки времени, которая действует на отключение.

Сопротивление R служит для регулирования уставки.

Пусковой орган включает триоды Т, и Тб, причем первый из них нормально открыт, а второй нормально закрыт. Пусковой орган представляет собой усилитель, охваченный положительной обратной связью (сопротивление Rq). После срабатывания усилителя, когда Т, закрывается, а Т6 открывается, коэффициент возврата усилителя равен 0,4—

0,5; благодаря чему усилитель не реагирует на переменную составляющую входного сигнала. Поскольку триод Т, пускового органа нормально закрыт, потенциал его коллектора равен примерно 0,4 — 0,5 в, если потенциал отсчитывается от условного нулевого провода схемы.

При этом диоды Д и Д2 открыты и зарядный конденсатор С2 практически разряжен (точнее, в нормальном режиме он заряжен примерно до 0,3 в).

Зарядный конденсатор С2 заряжается коллекторным током триода

Т, эмиттер которого включен на выпрямительный мост и схему квадратора таким образом, что в эмиттер триода подается ток, пропорциональный квадрату тока обратной последовательности. № 158331

const

1зссл

1зсс сс

Поскольку требуется зависимость

const

1Р то зарядный ток должен изменяться в зависимости от тока обратной последовательности по квадратичному закону, что выполняется при помощи квадратора. Он состоит из диодов Ät;, ÄT и Дз и сопротивлений

К;с R и RT.

При увеличении тока обратной последовательности линейно возрастает напРЯжение, выпРЯмленное на мосте В2с сглаживаемое конденсатором С;. При величине выпрямленного напряжения менее 0.7 в все диоды закрыты и зарядный ток равен нулю. При дальнейшем увеличении напряжения открывается диод pe. вкл.оченный ня точку а и ток

Ток заряда конденсатора равен току, который протекает через диОд Дз- Лиоды Д4 и Д; в этом режиме заперты.

1(огда конденсатор С зарядится до напряжения +30 л, открывается диод Д; и через него начинает протекать заряднь1й ток. В усилителе этот ток усиливается в несколько десятков раз и протекает по пути тока 19.

Протекание тока вызывает некоторое уменьшение напряжения ня сопротивлении R4. Это, в свою очередь, приводит- к появлению некотороIO разрядного тока конденсатора, который увеличивает величину тока

/н что приводит к увеличеншо тока l и дальнейшемх уменьшению напряжения на сопротивлении R4.

Возникает лавинообразный процесс кратковременного разряда копДЕНСЯТОРЯс РЯЗРЯДНЫЙ TOK lp IIРОТЕКЯЕТ ПО ДИОДУ Д4 И ЗЯПХ СКЯЕТ TPHI гер.

Импульс разрядного тока имеет продолжительность порядка

50 лазеек с амплитудой до 60 лш.

3ля возникновения процесса лавинообразного разряда конденсатора через диод Д должен пройти ток > 0,5 мка.

Таким образом, усилитель является весьма чувствительным реагирующим органом, что позволяет пользоваться очень малыми зарядными токами.

Следует отметить, что для разделения цепей, связанных с зарядконденсатором С2, Нспо Ib3 IOTcH плоскостные 1,ремнневые tltlo+bl. которые имеют обратные токи не более десятых долей .икп.

После срабатывания пускового органа триод Т„открывается, дио.ды Д и Д закрываются и конденсатор получает возможность заряжаться.

Орган с зависимой выдержкой времени состоит из нескольких ус.ловных частей: зарядный триод с квадратором, усилитель тока, триггер.

В качестве зарядного триода Т7 использован кремниевый триод типа П-104, включенный по схеме с общей базой.

В схеме используется малая зависимость тока коллектора от на.пряжения коллектора при неизменном токе эмиттера. в результате чего .конденсатор заряжается практически неизменным во времени током.

Время заряда конденсатора до заданного напряжения неизменным во времени током равно

¹ 158331 линейно возрастает с увеличением напряжения и определяется сопротизлением R .

При увеличении напряжения на мосте В2 более б,8 в открывается диод Д>. присоединенный к точке б и зарядный ток определяется суммой токов через сопротивления Rs и R7.

При увеличении выпрямленного напряжения более 10,8 в открывается последний диод Д6 и зарядный ток определяется суммой токов во всех трех сопротивлениях.

Таким образом, квадратичная зависимость зарядного тока от тока обратной последовательности апроксимируется тремя отрезками прямой с достаточной для практических целей точностью.

Б усилитель тока входят триоды Тз и Т,, которые в нормальном режиме закрыты.

Конденсатор С4 заряжен до напряжения 2 в. При появлении тока I, в базе триода Т начинает протекать ток коллектора и напряжение на коллекторе триода Т8 начинает падать. Конденсатор С4 начинает разря>каться на базу триода Т9 через сопротивление К8. Триод Т, открываясь, несколько шунтирует одно сопротивление R4 делителя напряжения, уменьшая на нем напряжение. Зто приводит к появлению разрядного тока конденсатора С и возникновению лавинообразного разряда конденсатора.

Зля запоминания кратковременного процесса лавинообразного разряда конденсатора C. служит триггер с триодами Т» и Тп, причем T 0 нормально закрыт, а Т1, нормально открыт, Триод Т„ открыт по двум путям. через сопротивление Rg и R,» благодаря чему на этом триоде осуществляется схема «И».

Когда срабатывает пусковой орган и открывается триод ТБ, диод Др закрывается и триод Т,1 остается открытым только одним открывающим током через сопротивление Rg.

При заряде конденсатора С2 до +30 в и возникновении лавиноооразного разряда конденсатора разрядный ток через диод Д4 подается на базу триода Т, и открывает его. Триод Т,1 при этом закрывается, а триод Т» удерживается в открытом состоянии через сопротивление RÄ, причем это продолжается до возврата пускового органа, Таким образом, выполняются логические операции по струкгурной схеме защиты.

Следует отметить. что если перегрузка 1еператора током обратной последовательности своевременно ликвидирована и отключения не произошло, то конденсатор С> разря>кается по цепи R„— Д с постоянной времени, соответствующей постоянной времени охлаждения машины.

Сопротивление R 2 подбирается в зависимости от постоянной А охла>кдения машины. Изменение постоянной производится изменением зарядной емкости С,,,причем при А=30 C =100,икф, а при A=15

С, =50 якф.

Предмет изобретения

l. Устройство для защиты генератора или блока генератор-трансформатор от несимметричных коротких замыканий и перегрузки током обратной последовательности, содержащее сигнальный и пусковой органы, органы с независимой и зависимой выдержкой времени, выполненные íà R=C элементах, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения интегрирующих свойств устройства. в органе с зависимой вы.держкой времени применен включенный по схеме с общей базой зарядный триод, эх»иттер которого питается от диодного квадратора. а коллекторный ток используется для заряда конденсатора.

2. Устройство по п. 1. о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения больших выдержек времени при относительно малой емкости конденсатора, в органе с зависимой выдержкой времени применен высокочувствительный индикатор тока в виде двухкаскадного усилителя тока на триодах, включенного в диагональ моста, плечи которого образованы конденсатором с зарядным триодом и делителем напряжения, причем первый каскад усилителя управляется разностью напряжений на конденсаторе и делителе, а второй каскад шунтирует одно из сопротив.лений указанного делителя. что приводит к лавинообразному разряду .конденсатора на входные цепи реагирующего органа.

Составитель И. Кондрашова

Техред А. А. Камышникова Корректор А. Фомин г

Редактор И. Дубровская

Киржачская типография отдела издательств и полиграфической промышленности

Владимирского областного Управления культуры.

Подп. к печ. 18/Х-63 г. Формат бум. 70Х1081/,„Объем 0,52 изд л.

Заказ 3469 Тираж 1275 Цена 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, проезд Серова, дом 4.