Устройство для защиты электрической машины от перегрузки по току

Устройство для защиты электрической машины от перегрузки по току

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пщ 605283

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1онта ВВзивм - оинавивтнчосниу

Ресг1ублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, + ь (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.77 (21) 2440046/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 24.04.78 (51) М, Кл. Н 02Н 3/08

Н 02Н 7/06

Государственный квинтет

Совета Министров СССР оа делам изабретений и открытии (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. А. Надель (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ

Изобретение относится к области релейной защиты электроэнергетических объектов, а именно к устройствам защиты электрических машин от перегрузок по току.

Для защиты электрических машин от перегрузки используются реле с зависимой от тока выдержкой времени. Например, для защиты генераторов от перегрузок по току обратной последовательности для получения обратноквадратичной характеристики выдержки времени срабатывания, согласованной с перегрузочной характеристикой генератора, используется заряд конденсатора до неизменного уровня срабатывания постоянного тока, пропорционального квадрату входного сигнала, например тока обратной последовательности в оомотках статора генератора. В таких реле для получения требуемой зависимости необходимо использовать квадратор величины с большим динамическим диапазоном, что приводит к значительному усложнению реле и создает нелинейную нагрузку на источник сигнала.

Известно устройство для защиты генератора от перегрузки, которое содержит конденсаторный интегратор с токостабилизирующим транзистором, частотно-импульсный модулятор и детектор уровня заряда конденсатора.

На выходе модулятора вырабатываются импульсы напряжения постоянной амплитуды и длительности, частота которых прямо пропорциональна входному сигналу. Эти импульсы управляют диодным ключом в цепи зарядного тока интегратора, величина которого пропор5 циональна входному сигналу, благодаря чему и осуществлястся комбинированная частотноимпульсная и ампл;)тудная модуляция зарядного тока интсгратора, обеспечивающая лолучение обратно квадратичной характеристики

10 времени срабатывания реле. Однако необходимые для аналогового интегрирования конденсаторы с высоким качеством диэлектрики обладают большими габаритами, весом, стоимостью, а имеющие место утечки по изоляции

15 элементов схсмь ограничивают точность и стабильность больших выдержек времени, особенно в условиях повышенной влажности окружающей среды.

Известно также устройство для защиты ге20 нератора от перегрузки токами отрицательной последовательности, которое содержит формирователь напряжения, пропорционального току отрицательной последовательности, два преобразователя напряжения в пропорцио25 нальную ему частоту импульсов, коммутатор, и последовательно включенные счетчик импульсов, деши и выходной триггер, причем к выходу формирователя подключены входы преобразователя, пускового органа и

30 коммутатора, управляющий вход которого

605283 подключен к выходу первого преобразователя, а выход — iKo входу Bl орого преобразователя, выход пускового органа соединен со входами установки на «нуль» преобразователей, счетчика и выходного триггера. Это устройство по своей технической сущности и назначению является наиболее близким к,предлагаемому и потому может быть .рассмотрено в качестве прототипа.

Его недостатками являются низкая то .ность и малая стабильность характеристики срабатывания, что определяется наличием коммутатора и двух преобразователей, а также значительные вес и габариты устройства. Целью изобретения является повышение точности и стабильности характеристики срабатывания устройства с одновременным уменьшением его веса и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит включенные между выходом преобразователя и входом счетчика соединенные последовательно делитель частоты с постоянным коэффи циентом деления, одновибратор и элемент И, на второй и третий входы которого подключены выход преобразователя и инвертированный выход выходного триггера, а входы установки на «нуль» делителя частоты и одновибратора соединены с выходом пускового органа.

Для получения необходимой зависимости выдержки времени 1,р от управляющегс сит. нала I в соответствии с выражением

А С)> (й где А — const в некотором диапазоне измене ния входного сигнала 1„„1(1,„,„„на вход счетчика импульсов подают серии импульсов неизменной, продолжительности с частотой, пропорциональной входному. сигналу, а частота импульсов заполнения каждой серии также пропорциональна входному сигналу.

Блок-схема реле приведена на чертеже.

Входной переменный ток (напряжение) преобразуется формирователем 1 в выпрямленное и сглаженное напряжение, пропорциональное входному сигналу

U = Kl...,.

Напряжение U подводится к пусковому органу 2 и преобразователю 3, где оно преобразуется в пропорциональную частоту прямоугольных импульсов

f=K,У=К К, I.

Импульсный сигнал с частотой jr поступает на делитель частоты 4 с коэффициентом деления п, частота следования импульсов на выходе которого равна

К К11

П и

Иипульсы с частотой jz за пускают одновибратор 5, формирующий стабильный временной и|нтервал t. Выходной сигнал одновибратора 5 и импульсы частоты fr от преобразователя rrocT)nBIOT на различные входы элемента

И 6, на третий вход которого подается разрешающий сигнал инверсного выхода выходного

5 триггера 7. При наличии сигнала с выхода однозпбратора 5 импульсы частоты fr поступают на вход счетчика импульсов 8. После подсчета счетчиком iV импульсов на выходе дешифратора 9 появляется импульс, приводя10 шпй к срабатыванию выходного триггера 7, после чего с помощью элемента И 6 запрещается дальнейшая подача счетных импульсов на счетчик.

Число импульсов L частоты fr в пакете, про15 ходящем через элемент И 6 в течение одного импульса одновибратора t равно

L= — — =1„j, — КК, /„ I.

При этом для заполнения счетчика 8 емкости потребуется V пакетов импульсов.

Время заполнения счетчика 8 (время срабатывания устройства) составит

Ь" пЖ

2о Z,У К- К2 „ i или .4 ср— (2

ЗО где

n_#_

УР Кг2

Пусковой орган 2 ограничивает минимальЗ5 ную величину входного тока 1„,,Н, при котором устройство срабатывает и при возврате осуществляет установку на «нуль» делителя частоты 4, одновибратора 5, счетчика 8 и выходного триггера 7, обеспечивая подготовку схе40 мы к повторному срабатыванию.

Использование двойной частотно-импульсной модуляции с различными ара ктеристиками преобразозания напряжения в частоту позволяет иметь лишь один преобразователь

45 аналогового сигнала в частоту импульсов с линейной модуляционной хар актеристикой. Остальные элементы устройства: делитель частоты, генератор пос1 оянного врсменнбго интервала одновибратора, счетчик импульсов и

50 триггер — являются типовыми элементами автоматики и легко реализуются методами микроэлектронной технологии в виде интегральных микросхем широкого применения. Последнее обстоятельство определяет их низкую пер55 спективную стоимость, а следовательно выполнение реле по рассмотренной блок-схеме обеспечиваст снижение габаритов, веса и стоимости реле защиты при одновременном повышении точности и стабильности характеристи60 ки срабатывания.

Формула изобретения

Устройство для защиты электрической машины от перегрузки по току, содержащее фор05 янроватсль выпрямленного напряжения, про605283

Составитель В. Стрелков

Редактор Н. Старикова Техред Н. Рыбкина Корректоры: И. Позняковская н Л. Брахнина

Заказ 589/3 Изд. № 409 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 норционального току, пусковой орган, преобразователь напряжения в пропорциональную ему частоту импульсов и последовательно включенные счетчик импульсов, дешифратор и выходной триггер, причем к выходу формирователя подключены входы преобразователя и пускового органа, выход которого соединен с входами установки на <снуль» счетчика и выходного триггера, о г л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и стабильности характеристики срабатывания с одновременным уменьшением веса и габаритов устройства, оно дополнительно снабжено включенными между выходом преобразователя и входом счетчика соединенными последовательно де5 лителем частоты с постоянным коэффициентом деления, одновибратором и элементом И, на второй и третий входы которого подключены выходы преобразователя и инвертированный выход выходного триггера, а входы установки

10 на «нуль» делителя частоты и одновибратора соединены с выходом пускового органа.