Устройство для защиты трехфазной нагрузки от исчезновения фаз сети питания

Устройство для защиты трехфазной нагрузки от исчезновения фаз сети питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А.Н. Бордаиов и В.Ф Минаков (7l) Заявитель

Ставропольский лолите:нический институт

Изобретение относится к электро:технике, а именно к устройствам релейной защиты.

Известно устройство для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах, содержащее включен5 ные в фазы защищаемой электроустановки трансформаторы тока, вторичные обмотки которых соединены последовательно в разомкнутый треугольник и.

10 подключены через пороговые элементы и ограничительные резисторы к управляющим электродам тиристоров исполнительных органов. Сердечники трансформаторов.тока выполнены из материала с прямоугольной петлей гистереэиса (1 .

Недостатками данного устройства являются сложность схемного решения (устройство содержит достаточно большое число слагающих элементов), выполнение сердечников трансформаторов тока из материала с прямоугольной петлей перемагничивания, что усложняет процесс изготовления устройства из-за невозможности использованная серийных трансформаторов, возможность ложной работы исполнительного органа, включенного между фазами, в случае соединения нагрузки в звезду с нулем и при определенном значении ее коэффициента мощности (когда при работе на двух фазах сигнал подается в схему от двух траисформат оров тока, причем импульсы разной полярности возникают на вторичных обмотках неодновременно и не компенсируют друг друга), возможность ложной работы при защите трахфазной электроустановки, имеющей несимметричную нагрузку по фазам (как неоднородную, так и неравномерную).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты трехфазной нагрузки от изменения чередования и обрыва фаз содержащее три тиристора, анодами подключенные к фазам питающей се(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ

ОТ ИСЧЕЗНОВЕНИЯ ФАЗ СЕТИ ПИТАНИЯ

873327

35

55 ти. Управляющий электрод каждого из тиристоров через последовательно включенные стабилитрон и резистор соединен с катодом тиристора в предыдущей фазе. Катоды упомянутых тиристоров через резисторы соединены с исполнительным органом, например реле, вторым концом соединенным с нейтральным проводом сети 2 .

Недостатками устройства для защи ты трехфазной нагрузки от изменения чередования и обрыва фаз является необходимость нулевого провода, усложняющая устройство, его монтаж и эксплуатацию, снижающая надежность

его работы (из-за возможности ложной работы.при повреждениях нулевого провода) .

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение надежности защиты трехфазной нагрузки от исчезновения фаз сети питания.

Цель достигается. тем, что в устройстве в качестве реагирующих элементов используют оптроны,.а цепочки, состоящие из последовательно соединенных оптрона, стабилитрона и резистора, соединены в треугольник, узлы которого подключены к фазам питающей сети, причем параллельно одной из упомянутых цепочек включены последовательно соединенные диод и обмотка исполнительного органа, шунтированная конденсатором.

На фиг. 1 показана электрическая схема устройства, на фиг. 2 — диаграмма мгновенных значений напряжений.

Устройство содержит фототиристоры оптронов 1-3, стабилитроны 4-6, резисторы 7-9, светодиоды 9-12 оптронов, диод 13, исполнительный элемент

14, конденсатор 15. На фиг. 2 показано: Т вЂ” период переменного напряжения сети питания, 0 — напряжение стабилизации стабилитронов, 0д0, 08г, 0 — линейные напряжения сети питания, t. t „ t — моменты отпирания фототиристоров.

В мормальном режиме работы на зажимах А, В, C устройства для защиты трехфазной нагрузки от исчезновения фаз сети питания действует трехфазная симметричная система напряжения, показанная на фиг. 2. При величине подаваемого напряжения, большей на- пряжения стабилизации 00 стабилитронов, светодиод 12 обтекается током .

В момент времени t (см. фиг. 2) на аноде тиристорной структуры напряжение достигает величины U послед-. няя под действием светового потока светодиода 12 открывается и остается в этом состоянии под действием протекающего через нее тока (импульс запуска после этого может быть снят).

Одновременно ток проходит через светодиод 10, вызывая отпирание фототиристора 2 при положительном напряжении на его аноде. С начала положительного полупериода напряжения U« . до момента времени t, ток протекает .через диод 13, осуществляя заряд конденсатора 15 и питание катушки 14 исполнительного элемента. В момент времени t стабилитрон 5 пробивает1 ся и через светодиод ll протекает ток. Под действием светового потока аналогично предыдущим отпирается фототиристор 3 и в момент времени t через светодиод 12 начинает протекать ток. Далее процессы кольцевого поочередного отпирания фототиристоров 1-3 повторяются. Схема находится в устойчивом состоянии. Катушка исполнитель ного элемента 14, питаемая через фототиристор 2 и разделительный диод

13 в положительный полупериод напряжения 0с и подпитываемая конденсатором 15 в отрицательный, вызывает срабатывание исполнительного элемента и подачу напряжения на зажимы нагрузки (включение диода исключает протекание тока через светодиод ll от конденсатора 15).

В схеме применены переменные резисторы 7-9, позволяющие установить в схеме требуемые уровни токов, не превышающие допустимые. Включением стабилитронов 4-6 достигается стабилизация моментов времени начала протекания управляющих токов (t„,t>,t>).

При обрыве одной из фаз питающего напряжения на одном из оптронов обрывается кольцевой режим работы схемы, после чего все фототиристоры запираются, катушка 14 обесточивается и исполнительный элемент отключает нагрузку. Из-за обрыва одной из фаз питающего напряжения запуск схемы в этом режиме невозможен(ввиду невозможности восстановления кольцевого режима работы схемы, для чего необходимо наличие всех трех линейных напряжений).

Соединение цепей устройства н треугольник позволяет исключить из схемы нулевой провод. Это упрощает уст873327 ройство, его монтаж и эксплуатацию.

Устранение нулевого провода, кроме того, повышает надежность защиты трехфазной нагрузки от исчезновения фаз сети питания вследствие исключения ложных срабатываний в нормальном режиме работы при иовреждениях нулевого провода.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазной нагрузки от исчезновения фаз сети питания, содержащее тиристоры (реагирующие элементы) по чисЛу фаз, управляющие электроды каждого из которых через стабилитрон и резистор соединены с катодом тиристора, подключенного анодом к предыдущей фазе, и исполнительный орган, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с цельы упрощения устройства и повышения его надежности, в качестве реагирующих элементов использую" оптроны, а цепочки, состоящие из последовательно соединенных оптрона, стабилитрона и резистора, соединены в треугольник, узлы которого подключены к фазам питающей сети, причем параллельно од10 ной из упомянутых цепочек включены последовательно соединенные диод и обмотка исполнительного органа, юунтированная конденсатором.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 547901, кл. Н 02 Н 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

11- 579675, кл. Н 02 Н 7/09, 1975.

873327

Составитель С. Курбангалиева

Техред E,Êàcòåëåâè÷ Корректор. В. Синицкая

Редактор Л. Тюрина

Тираж б78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

-3axas 9064/79

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4