Устройство для защиты от токов короткого замыкания электрической сети переменного тока

Устройство для защиты от токов короткого замыкания электрической сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (т 504273 (22) Заявлено 090278 (21) 2577462/24-07

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ 698095 (51)М. Кл.2

Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 5.1 1.79. Бюллетень ¹ 4 2

Дата опубликования описания 15ll.79 (53) УДК 621.316. . 925 (088 . 8) (72) Авторы

В.Ф.Петриченко, В .И .Кошман, В.И.Гладышев, ИЗОбрЕтЕНИя В.И. Волдырев и Ю.д. Гордиенко (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО

ЗАМЫКАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

20

В основном авт.сн. Р 504273 описано устройство для защиты, содержащее измерительные датчики тока с интегратором и его производной, дифференцирующую кС-цепь, логический элемент ИЛИ и исполнительный орган.

В указанном устройстве не реалиэ сваны пот енци альпы е в озможн ости в части чувствительности, поскольку ныходы интегрирующей и дифференцирующей цепи RC подключены через элемент ИЛИ к бесконтактному транзисторно-тиристорному исполнительному органу, выполненному из транзисторон, включенных по схеме с общим эмиттером, диодов, конденсаторов, резисторов, тири."тора, импульсного трансформатора. Входное . сопротивление транзисторов (эмиттер-базовый переход} низкое и выходы интегрирующей и дифференцирующей RC-цепи оказываются зашунтиров ан ными э тими сопротивлениями .

Иэ-за этого резко ухудшаются интегрирующие и дифференцирующие свойства этих цепей, а значит ухудшается чувствительность каналов защиты . по току и по второй производной по току.

Целью настоящего изобретения является повышение чувствительности устройства защиты путем улучшения качества интегрирования и дифференцирования входного сигнала, пропорционально первой производной тока.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от токов короткого замыкания электрической сети переменного тока по авт . св. р 504 273 в исполнительный орган введен входной согласующий блок, выполненный в виде днух транзисторов разн ой прон одимости, ба з а каждого из которых подключена к коллектору другого транзистора.

Указанный входной согласующий блок может быть выполнен также на эмиттерном повторителе, полевом транзисторе или однопереходном транзисторе.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство состоит из трех трансформаторов тока 1, 2, 3 с ферромагнитным сердечником и воздушным зазором, вторичные обмотки которых соединены в звезду и подклю ены к трехфазному выпрямителю 4 . Снимаемые

698095 с выпрямителя 4 сигйалы через переменный регулировочный резистор 5 (регулирование уставок по первой производной тока) через логический элемент ИЛИ б на диодах поступают на входной согласующий элемент 7 исполнительного органа, содержащего, . помимо элемента 7, тиристор 8, импульсный трансформатор 9, конденсатор 10 и источник питания постоянного напряжения (на схеме не *оказан) .

Устройство содержит, кроме того, три дифференцирующих цепи из конден-, саторов,11, 12, 13 и резисторов 14, 15, 1 б, подключенные ко вторичным обмоткам трансформаторо тока 1, 2, 15 .3. Выходы дифференцирующих цепей подключены к трехфазному выпрямителю 17, с которого снимается сигнал, пропорциональный второй производной тока защищаемой сети, и через переменный регулировочный резистор

18 (регулирование уставок по второй производной тока) через элемент

ИЛИ б этот сигнал также поступает на входной согласующий элемент 7 25 исполнительного органа. для получения сигнала, пропорционального току, с выпрямителя 4 снимается сигнал на переменный регулировочный резистор 19 (регули- 30 ровки уставок по току) и через интегрирующую RC-цепь 20, 21, логический элемент ИЛИ 6 этот сигнал поступает на входной согласующий элемент 7 исполнительного органа. 35

При превышении любого из сигналов: по току,по первой или по второй производной величины уставки входной согласующий элемент 7 срабатывает, подается отпирающий потенциал на управляющий электрод тиристора 8, он открывается, кондейсатор 10 при этом разряжается по первичной обмотке импульсного трансформатора 9, со вторичной его обмотки отключающий сигнал подается на автоматический выключатель или другой коммутационный аппарат, отключающий поврежденную цепь.

Наличие трех регулировочных резисторов 5, 18, 19 позволяет произвести отстройку защиты от ложных срабатываний при нормальных коммутациях в защищаемой сети. Входной согласующий элемент 7 исполнительного органа выполнен в виде имитатора одно-55 переходного транзистора (иэ двух обычных транзисторов разной проводимости) со значительным (десяткисотни Мом) входным сопротивлением.

Кроме того, входной согласующий бд элемент 7 может быть выполнен в виде однопереходного транзистора, полевого транзистора, эмиттерного повтори"1 еля из двух обычных транзисторов .

Работает устройство следующим обра з ом .

При нормальной работе, пуске электродвигателя, возникновении в защищаемой сети. короткого замыкания (трехфазного или двухфазного) на вторичных обмотках трансформаторов тока 1, 2, 3 с ферромагнитными сердечниками и немагнитными зазорами возникает сигнал (напряжение), пропорциональный первой производной тока. защищаемой сети по времени. Это происходит благодаря такому выбору параметров трансформатора тока (сечение сердечника, воздушный зазор и т.д.), что ток проходящий по первичной обмотке, во вторичной наводит ЭЦС, которая пропорциональна первой производной первичного тока по времени

Чтобы осуществить качественное дифференцирование и интегрирование сигналов, сопротивление нагрузки интегрирующей и дифферейцирующих цепей должно быть на несколько порядков выше сопротивления резисторов

20, 14, 1 5, 1 б . Поэтому входной согласующий элемент 7 исполнительного органа выполнен на двух транзисторах разной проводимости, включенных по схеме имитации однопереходного транзистора, и благодаря этому имеет очен ь б ольшое входн ое с опротив лени е (десятки-сотни МОм) .

Такое выполнение входного согласующего элемента 7 исполнительного органа позволяет повысить качество и точность интегрирования и дифференцирования входного сигнала и благодаря этому повысить чувствительность защиты, приблизить ее к теоретическому пределу.

Следует также отметить, что регулировка уставок по производным, . тока (резисторы 5 и 18) практически осуществляется лишь в заводских условиях при отстройке от ложных срабатываний для наихудших режимов, а в эксплуатации производные тока осуществляют быстродействующую отсечку при определенной кратности тока. При этом в некоторых электрических сетях с большими токами бывает достаточной чувствительность быстродействующей отс ечки только по одной — первой производной тока и поэтому может быть применено более простое устройство защиты по двум каналам.

Формула изобретения

1.устройство для зашиты от токов короткого замыкания электрической сети переменного тока по авт.св .

698095

Составитель Ю. Барабанов

Техред С. Мигай Корректор М.Вигула

Редактор Н . Коган

Заказ 6940/37 Тираж 857 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óêrîðoä, ул.Проектная,4

9504273,отличающееся тем, что, с целью повышения чувствитеЛьности, в исполнительный орган введен входной согласующий блок, выполненный в виде двух транзисторов разной проводимости, база каждого из которых подключена к коллектору другого транзистора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что входной согласующий блок выполнен в виде

5 эмиттерного повторителя.