Способ индикации режима короткого замыкания в электрической цепи

Способ индикации режима короткого замыкания в электрической цепи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в электрических цепях, характеризующихся скоростями нарастания токов КЗ, превышающими скорости нарастания токов в штатных рабочих режимах. Сущность изобретения: в способе индикации режима короткого замыкания в электрической цепи, заключающемся в том, что одновременно производят ria отдельных магнитных сердечниках, выполненных из материалов с различными характеристиками магнитной проницаемости, по меньшей мере, два трансформаторных преобразования тока контролируемой электрической цепи , вторичные сигналы непрерывно сравнивают между собой по напряжению, выделяют сигнал с наибольшим напряжением , который дополнительно сравнивают с заданным уровнем напряжения и при превышении выделенным сигналом заданного уровня напряжения формируют сигнал о наличии КЗ в контролируемой цепи, что позволяет повысить достоверность индикации режимов КЗ в цепях. 6 ил. tn С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51}5 - Н 02 Н 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729118/07 (22) 08.08,89 (46) 07.08.92. Бюл. ¹ 29 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. M.À. Бонч-Бруевича (72) Ю.А, Биткин, Ю.Б.Несвижс.кий и B,А.Самсон (56) Глух Е.М., Зеленов B.Е. Защита полупроводниковых преобразователей, — М.; Энергоиздат, 1970, с.116, рис.5 — 4, Авторское свидетельство СССР

¹ 694934, кл. Н 07 Н 7/10, Н 02 М 1/18, l 979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 428496, кл, Н 02 Н 7/10, Н 02 М 1/18;

Н 03 К 17/80, 1975. (54 СПОСОБ ИНДИКАЦИИ РЕЖИМА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ (57) Использование: в электрических цепях, характеризующихся скоростями нарастаИзобретение относится к электротехнике, в частности к способам индикации режима короткого замыкания (КЗ) в электрических цепях, характеризующихся скоростями нарастания токов КЗ, йревышающими скорости нарастания токов в штатных рабочих режимах. Известен способ индикации режима короткого замыкания в электрической цепи при котором осуществляют трансформаторное преобразование тока контролируемой электрической цепи и формируют сигнал о наличии коротКого замыкания в цепи с помощью датчика, выполненного на сердечнике из сплава с прямоугольной петлей намагничивания. При аварийном режиме, Ы,, 1753540А1 ния токов К3, превышающими скорости нарастания токов в штатнйх рабочих режимах.

Сущность иэобретенйя: в способе индикации режима короткого замыкания в электрической цепи, заключающемСя в том, что одновременно пройзвод«ят на Отдельнйх магнитных сердечниках; выполненных из материалов с различными характеристиками магнитйой проницаемости, fl0 меньшей мере, два трансформаторных преобразования тока контролируемой электрической цепи, вторичные сигналы непрерывно сравнивают между собой по напряжению, выделяют сигнал с наибольшим напряжением, который дополнительно сравнивают с заданным уровнем напря}кения и и эи превышении выделенным сигналом заданного уровня напряжения формируют сигнал о на- личии КЗ в контролируемой цепи, что позволяет повысить достоверность йндикации режимов КЗ в цепях. 6 ил.

4 под действием избыточной РЛДС сердечник (Л перемагничивается, и на выходйой обмотке (д появляется импульс, по которому осуществ- (Я ляют индикацию режима короткого замыка- ф, ния (1), . С)

Данному способу присуще ограничение на область значений тока в контролируемой электричеckoA цепй, где индицируется режим короткого замыкания, что су}кает область использования способа.

Известен также способ индикации режима короткого замыкания в электрической цепи постоянного тока, при котором осуществляют трансформаторное преобразование тока контролируемой электрической цепи, формирование сигнала о наличии ко1753540 роткого замыкания в цепи и индикацию На фиг.1 представлена схема.устройстрежима короткого замьйайия, причем ука- ва, реализующего предлагаемый способ; на заннь® операции производят при испольэо- фиг.2-6 — временные диаграммы, поясняювании составляющей тока повышенной щие осуществление трансформаторных частоты (2), . .: .. 5 преобразований тока КЗ и получение выходДанный способ является сложным ; так ных импульсов первого и второго трансфоркак для формирования сигнала о наличии маторных преобразований с требуемыми короткого замыкания в цепй необходимо: .длительностями и фронтами. генерировать и ийдуцйровать в контролйру- Предлагаемый способ реализуется слеемую цепь сигнал повышенной частоты. На- 10 дующим образом. иболее блйзким по технической сущности к Трансформаторные преобразования топредлагаемому является способ индикации ка в контролируемой цепи производятся с режима короткого замыкания в электриче- различными характеристиками магнитной ской цепи, при котором одновременно. проницаемости например соответственно .производят два трансформаторных преоб- 15 на феррите марки 600 НН и электротехниразования юбка контролируемой электриче-: ческой стали типа ЭЗ 30, Выходные сигналы ской цепи на отдельных магнитйых: трансформаторных преобразователей 1 и 2 сердечниках вйполненных из материалов с тока, являющиеся вторичными сигналами, различйыми характеристиками магнитной полученными в результате трансформаторпроницаемости, из вторичных сигналов. 20 ных преобразований, поступают на сравниполученных в результате трансформатор- вающее устройство 3 и одновременно на ных преобразовайий, формируЖт сйгнзл о . коммутатор 4. На выходе коммутатора 4 выналичии КЗ в цепи и осуществляют индика- деляют сигнал, имеющий наибольшую вецию режима КЗ.. личину. Этот сигнал поступает на вход

Недостатком известного сйособа явля- 25 сравнивающего устройства 5, в которомосуется низкая достоверность индикации ре- ществляется его дополнительное сравнение жима КЗ, обусловленнаа теМ, что при . с заданным уровнем напряжения (порогойестабильности источйика тока и ложный вым уровнем), и при превышении заданного сигнал индикации режима К3 может сфор- - уровня напряжения формируетсясигнал намирован отличным от первоначально задан- 30 личйя короткого замыкания в контролируеной области значений тока контролируемой мой электрической цепи. электрической цепи., В соответствии с фиг,2 изменение тока

Целью йзобретенйя является йовыше- — a контролируемой цепи происходит таким ние достоверности индикации режимов КЗ образом, что до момента КЗ его значение в цепях, -.арактеризующихся скоростями 35 равно 4, в момент tÄ- происходит КЗ, и резко нарастания токов К3, превышающими ско- увеличивается ток. рости нарастания токов в штатных рабочих Из приведенных на фиг.3 кривых 1 и 2 режимах.. — ..,: — . намагничивания сердечников видно, что сердечники 1 и 2 достигают состояния насыУкаэанная цель достигается тем, что со- 40 щения при различных значениях напряженгласноспособуиндикэции режйма коротко- ности поля, Из приведенных на фиг.4 го замыкания в электрической цепи; графиковизменениянапряжения поля НВв заключающему .в -том, что одновременно сердечниках 1 и 2 видно, что до момента КЗ производят на отдельных магнитных cep- напряженность поля в сердечнике 1 равнядечниках, выполненных из материалов с 45 лось Но<, а в сердечнике 2 — Hvz. В момент различными характеристиками магнитйой времени tq йапряженность поля в сердечнипроницаемости, по меньшей мере два ке 1. достигает значения Hs, при котором трансформаторных преобразования" тока сердечник 1 проходит в насыщенное состоконтролируемой электрической цепи и из яние, Сердечник 2 приходит в насыщенное вторичных сигналов, полученных в реэуль- 50 состояние позже сердечника 1 — в момент тате трансформаторных преобразований, : времени тд. . формируют сигнал о наличии короткого за- Из графиков изменения во времени.магмыкания в цепи, вторичные сигналы йепре- нитной индукции В в сердечниках 1 и 2, рывно сравнивают .между собой по приведенных нефиг.5, видно,что магнитная напряжению, выделяют сигнал с наиболь- 55 индукцйя в сердечнике 1 достигает значешим напряжения, и при превышений выде- ния, при котором сердечник 1 приходит в леннйм -сигналов "задаййого уровйя состояние насыщения в момент t<, а в сернапряжения формируют сигнал о наличии — . дечнике 2 позже — в момент t2. ЭДС на короткого замыкания в контролируемой вторичной обмотке трансформаторного цепи, : ":- " "- преобразователя определяется по формуле. 1753540 в

Й где W — число витков на вторичкой обмотке трансформаторного преобразователя;

S — сечение сердечника. 5 Графики изменения результирующей

ЭДС на выходе трансформаторного преобразователя от сердечников 1 и 2 приведены на фиг,б, До момента to производная индукции — =О (Во1=сопзс), (Bog=const). На инdB : 10

dt тервале т0ги 8 - const(. Ф О, Ф О), бВ1 бВ2 бт Ф причем в момент tI индукция в сердечйике

dBj 15

1 стаковится равной B)=const(= О), dt а в момент tz индукция и в сердечнике 2 бВ становится равной B2=const(=. О). и

Таким образом на выходе трансформатор- 20 кого преобразователя появляется 3ДС, имеющая двухвершинный характер, Причем максимальная величина вершин определяется числом витков и сечением сердечнйков соответствующего трансфор- 25 маторного преобразователя, а длительность импульсов определяется временем перехода сердечников в насыщенное состояние.

На реальную форму выходного сигнала, ЗО являющегося результирующей ЗДС двух трансформаторных преобразований тока контролируемой цепи, влияют нелинейный характер кривой намагничивания до момента насыщения обоих сердечников, индуктивность рассеивания трансформаторных преобразователей, вихревые токи в сердечниках и др.

Формула изобретения

Способ индикации режима короткого замыкания в электрической цепи, заключающийся в том, что одковремекно производят на отдельных .магнитных сердечниках, выполненных из материалов с различными характеристиками магнитной проницаемости, по меньшей мере два трансформаторных преобразования тока контролируемой электрической цепи и из вторичных сигналов, полученных в результате трансформаторных преобразований, формируют сигнал о наличии короткого замыкания в цепи, о тл и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения достоверности индикации режимов короткого замыкания в цепях, характеризующихся скоростями нарастания токов короткого замыкания, превышающими скорости нарастания токов в штатных рабочих режимах, вторичные сигналы непрерывно сравнивают между собой по напряжению, выделяют сигнал с наибольшим напряжением, который дополнительно сравнивают с заданным уровнем напряжения, и при превышении выделенным сигналом заданного уровня напряжения формируют сигнал о наличии короткого замыкания в контролируемой цепи.

1753540

Фиг. 4

9Ъс., е.е, Составитель Ю.Несвижский

Техред М.Моргентал Корректор М.Керецман

Редактор М.Янкович а

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2772 Тираж- . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5