Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока

Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретення

П.У. Коваль и В.И. Коржов (Vl) Заявятель

«<5A) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ АВАРИЙНОИ

СОСТОЯНИИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области автоматики, контрольно-измерительной техники. по основному авт. св. М 790058 известно устройство для сигнализации, содержащее трансформаторы тока с дву5 ия вторичными обмотками, первимные обмотки которых включены в фазы сети, выпрямители, логические элементы И„ выполненные на транзисторах, фильтры низкой частоты и пороговые элементы

НЕ по количеству фаз сети соответственно, блок выборки ".два из трех", блок резисторов, два 0-триггера и индикатор. При этом блок резисторов состоит иэ трех резистивных. эвезд, которые подключены параллельно к 4iaзам сети. Нулевые точки каждой звезды заземлены. Первые вторичные обмотки трансформаторов .тока включены между эмиттером и базой первых транзисторов соответствующих элементов И, вторые вторичные обмотки первого, второго и третьего трансформаторов тока вклю2 чены между эмиттером и базой вторых транзисторов соответственно второго, третьего и первого элеиентов И. Параллельно заземляющим резисторам подключены входы выпрямителей, выходы которых через последовательно уста новленные фильтры низкой частоты и элементы НЕ включены между эмиттерои и базой третьих транзисторов элементов И соответственно.

Выходы элементов И через пороговые элементы подключены к входаи блока выборки "два из трех", подключенного к первому входу индикатора. Выход первого элемента И соединен с

S-входом, а выход второго элемента И с Ьвходом первого 0-триггера. 9-вы- . ход первого 0-триггера и выход третьего элемента И.подключены к 0С-входам второго 0-триггера соответственно, а пряной и инверсный О-выходы второго

0-триггера соединены с вторым и третьии входаии индикатора К>3.

1ф

30

Известное устройство позволяет автоматически контролировать целостность Фаз, наличие токов допустимой величины в фазах, чередование питания Фаз, а также сопротивление изоляции Фаз относительно земли. При наличии в контролируемой сети аварийного режима устройство сигнализирует о неисправности. В основу его работы заложен принцип выделения электрических сигналов с выходов элементов И и использования их для преобразования и управления индикатором.

Сигналы на выходах элементов И поваляются при совпадении во времени входных сигналов элементов И. При этом чувствительность устройства к наличию токов в фазах определяется минимально допустимой длительностью импульсов с выходов элементов И, при которой пороговые элементы срабатывают, а диапазон возможного уменьшения токов в фазах относительно номинальной величины-разницей длительности импульсов при номинальном токе в фазах минимально допустимой дли" тельности.

В известном устройстве максимально возможная длительность указанных импульсов не превышает одной шестой периода сигналов с выходов трансформаторов тока, что ограничивает воэ можность использования его в тр=хФаэной сети, токи фаэ которой в процессе работы оборудования изменяются в большом диапазоне, например, на один порядок.

Кроме того, при использовании такого устройства для контроля питания оборудования, номинальному режиму работы которого предшествует режим разгона, например, трехфазных двигателей, уменьшаются пусковые токи эа счет дополнительного падения напряжения на первичных обмотках трансформаторов тока и, как следствие, увеличивается время разгона.

Укаэанные выше недостатки ограничивают функциональные BoSHo>NHocTM устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока к базам первых транзисторов элементов И подключены начала

4 первых вторичных обмоток и к базам вторых транзисторов этих же элемен тов — концы вторых вторичных обмоток соответствующих трансформаторов тока а параллельно вторичным обмот кам трансформаторов тока установлены дополнительно двуханодные стабилитроны.

На Фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы электрических сигналов.

Устройство для сигнализации(фиг.1) содержит трансформаторы тока 1,2,3,. элементы И 4,5,6, блок резисторов 7, содержащий три резистивные звезды

8,9,10„ нулевые точки которых через резисторы 11, 12, 13 заземлены, выпрямители 14, 15, 16, фильтры низкой . частоты 17, 18, 19, элементы НЕ 20, 21, 22 пороговые элементы 23, 24, 25, блок выборки "два из трех" 26, два триггера 27 и 28 и индикатор 29. Параллельно вторичным обмоткам трансФорматоров тока 1, 2, 3 установлены двуханодные стабилитроны 30, 31, 32, 33, 34, 35 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При целостности фаз сети и наличии токов в Фазах сигналы со вторичных обмоток трансформаторов тока

1, 2, 3 поступают на входы элементов

И. При этом на первый вход подается . сигнал с выхода одного трансформатора, например первого; неинвертированный по отношению к сигналу в первичной обмотке этого трансформатора, а на второй вход — инверсный сигнал с выхсда соседнего трансформатора, например второго (см. Фиг. 2а, 26, 2в, где инверсные сигналы показаны пунктиром). Это обеспечивается тем, что к базам первых транзисторов элементов И подключены начала, а к базам вторых транзисторов этих же элементов — концы вторичных обмоток трансФорматоров тока соответств нно. В результате сигналы на первых и вторых входах элементов И совпадают во времени в интервале равном одной третьей периода (120 эл,град.). Одновременно с этим при отсутствии замыкания фаз сети на корпус с выходов элементов НЕ 20, 21, 22 сигналы в виде постоянных напряжений прикладываются между эмиттером и базой третьих -.ðàíýècòoðîå элементов И 4, 6 соответственно. В результате на используются для управления индика" тором. Поскольку первичныс обмотки трансформаторов тока включены в фазы сети последовательно, то при на-. личии токов в фазах, на этих Обмотках подает дополнительно напряжение, что вызывает уменьшение напряжения сети на нагрузке. Особенно это г.казывается в пусковом режиме обору- . дования, т.е. при разгоне, что увеличизает время разгона. Для уменьшения этого влияния на режим работы оборудования в предлагаемом устройстве параллельно вторичным обмоткам, транс-.

Форматоров тока установлены элементы с явно выраженной нелинейностью двуханодные стабилитроны 30, 31, 32, 33, 34, 35, которые ограничивают в режиме разгона падения напряжений, в пересчете через коэффициент транс"

Формации, на первичных обмотках трансФорматоров тока.

Таким образом, в результате подключения начал первых вторичных обмоток к базам первых транзисторов элементов И и к базам вторых транзисторов этих же элементов концов вторых вторичных обмоток соответствующих трансформаторов тока, чувствитель. ность устройства к наличию токов в

Фазах увеличилась по сравнению с известным устройством в два раза, а введение в устройство двуханодных стабилитронов позволило ограничить влияние устройства на пусковой режим работы оборудования, что в целом расширило функциональные возможности устройства и область его применения.

Формула изобретения

Устройство для сигнализации об аварийном состоянии трехфазной сети переменного тока по авт. св. У790058, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в нем к базам первых транзисторов элементов И подключены начала первых вторичных обмо" ток и к базам вторых транзисторов этих же элементов — концы вторых вторичных обмоток соответствующих трансформаторов тока, а параллельно вторичным обмоткам трансформаторов токов установлены дополнительно двуханодные стабилитроны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 790058, кл. H 02 H 7/08, 1977.

5 88804 выходах элементов И за счет совпадения сигналОВ ВО времени на вхОдах при сутствуют импульсы Х,У,Е(см.фиг.2г, 2д,2е),которые поступают на входы порОгОвых злементОв сООтветственно 23, 24, 25. Пороговые элементы посредством блока выборки "два из трех" 26 переводят индикатор 29 в состояние, ApH KOTOpOM OH C He 3 eT O HBIlH чии токов и целостности Фаз сети, При обрыве одной из фаз на выходах двух из трех элементов И, а также на выходах двух из трех пороговых элементов сигналы отсутствуют. Пр этом индикатор 29 сигнализирует о неисправности в сети. При уменьшении токов в фазах за допустимые пределы индикатор также сигнализирует о неисправности, поскольку уровни сигналов на входах пороговых элементов недостаточны для их срабатывания.При замыкании Фаз сети на корпус, а такwe при уменьшении за допустимые пределы сопротивления изоляции фаз на заземляющих резисторах 11, 12, 13 .И выделяются сигналы, которые через выпрямители 14, 15, 16 и Фильтры низкой частоты 17, 18, 19 поступают на входы элементов НЕ 20, 21, 22., которые снимают сигналы с соответствующих входов 36 элементов И. При этом импульсы на выходах всех трех элементов И отсутствуют и индикатор 29 также сигнализирует о неисправности. При наличии допустимой величины токов в фазах и от. сутствии замыкания фаз на корпус импульсные последовательности Х, У, Z с выходов элементов И 4, 5, 6 подаются на 0-триггеры 27, 28. Неправильное чередование фаз обнаруживается 4в

D-триггером 28.

Чередованию фаз А,В,С (см.фиг.2) соответствует последовательности импульсов Х, У, Z с выходов элементов

И 4, 5, 6. Импульс Х устанавливает 4 высокий потенциал посредством 0-триггера 27 на 0-:. входе 0-триггера 28, но затем импульс У возвращает его к низкому уровню. После этого импульс Z переносит низкий потенциал с 0-входа на Q-выход, в результате повышается потенциал на 0-выходе (инверсном) 0-триггера 28. Чередованию Фаз ВИС соответствуют импульсные последовательности УХЕ. При этом невысокий потенциал устанавливается на прямом О.-выходе и низкий потенциал на инверсном 0-выходе 0-триггера 28.

Потенциалы с выходов 0-триггера 28

888046

Корректор. Н. 6выдкая

Заказ 10719/12 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Жи.Х

Составитель jl. Орлов

Редактор О. Юркова 1ехред И.Pейвес юеююеееююеееееюею

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5