Устройство для защиты трехфазного электроприемника от изменения чередования и нарушения фаз питающей сети

Устройство для защиты трехфазного электроприемника от изменения чередования и нарушения фаз питающей сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву— (22) Заявлено 170381 (21) 3261400/24-07 (51) М. Nll. с присоединением заявки ¹H 02 Н 3/24

Н 02 Н 7/09

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень ¹ 40

153) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) Дата опубликования описания 30 . 10.82 (72) Авторы изобретения.Е.Ф.Минаков и В.Ф.Минаков

1 ::

Северо-Кавказский научно-исследовательский ститут ""*- -"":природных газов

"" " " :-КА ! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО

ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКА ОТ ИЗМЕНЕНИЯ ЧЕРЕДОВАНИЯ

И НАРУШЕНИЯ ФАЗ ПИТАКК ЕЙ СЕТИ

Изобретение о>носится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты трехфазных электроустановок от обратного норядка чередования и исчезновения фаз сети питания.

Известно реле контроля .фаз, содержащее подключенную к первым двум фазам сети питания последовательную

RC-цепочку, средняя точка которой че- 0 рез резистор присоединена к одному из входных выводов мостового выпрямителя, шунтированного конденсатором, второй вывод которого соединен со средней точкой первичной обмотки понижающего трансформатора, подсоеди ненного к второй и третьей фазам сети. К вторичной обмотке трансформатора подключен второй выпрямительный мост,со сглаживающим .конденсатором на выходе. Понижающий трансформатор с выпрямителем обеспечивает пи тание трехтранзисторного ключа с поглотительным реле на выходе.На вход ключа подается сигнал с выхода первого вы-. прямителя, сглаженный конденсатором (1) ..

Данное устройство характеризуется сложностью схемного решения, так как реле контроля фаэ содержит многоэлементный транзисторный ключ,трансформаторный блок его питания, блок выявления несимметрии трехфазного напряжения с выпрямителем - всего

33 элемента. В соответствии с этим снижается надежность функцйонирования реле (так как вероятность отказа или ложной работы увеличивается с возрастанием числа входящих в устройство элементов). Кроме того, использование конденсатора в блоке несимметрии питающего напряжения приводит к ложным срабатываниям при наличии в сети с полупроводниковыми преобразовательными установками высших гармоник, к которым конденсатор обладает меньшим сопротивлением.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для защиты трехфазного электроприемника от изменения чередования и обрыва фаз питающей сети, содержащее присоединенный катодом к нулевой точке сети тиристор, анод которого через обмотку исполнительного реле, шунтированную диодами, и два развязывающих диода подключен к второй и третьей фазам сети питания. Управляющий электрод указанного тиристора соединен с последовательно включенными стабилиронами и диодом, анод послед970538 него из которых через резистор подключен к второй фазе, а через втречно включенный диод - к катоду второго тиристора, а также резистору, присоединенному к нулевой точке сети.

Управляющий электрод второго тиристора аналогично первому соединен со стабилитроном и диодом, Анод этого диода через резистор подклмчен к третьей фазе, а через два встречно включенных диода - к первой фазе сети ® питания. Катоды последних диодов че рез резистор подсоединены к катоду второго тиристора, анодом соединенного через диод с первой фазой сети.

Управляющие переходы тиристоров за- 15 щунтированы резисторами (2 3..

К недостаткам устройства следует отнести сложность его схемы, включающей 20 составляющих элементов и пониженную восоответствии с этим на- зО дежность защиты. Кроме того, для этого устройства необходимо наличие нулевого провода, при повреждении которого происходит ложное срабатывание, что таким образом приводит к снижению 25 надежности защиты электроприемников..

Вместе с тем, необходимость нулевого провода обусловливает усложнение устройства и его монтажа.

Цепль изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что, в устройстве для защиты ,трехфазного электроприемника от изменения чередования и нарушения фаз питающей сети, содержащем четыре диода, подключенных к фазам сети,тиристор, анод которого через исполнительный орган соединен с катодом пятого диода, резисторы и пороговые эле- 40 менты, катод первого диода, анод которого соединен с первой фазой,через первый переменный резистор подключен к аноду второго диода, катод которого соединен с анодом третьего диода, присоединенным к второй фазе, средняя точка первого переменного резистора подключена к второму переменному резистору и через пороговый элемент к катоду первого диода, средняя точка второго переменного резистора через пороговый элемент соединена с управляющим электродом тиристора,катод которого подключен к точке сое.динения другого вывода второго переменного резистора с третьим перемени®м.резистором и анодом, четвертого диода, катод которого присоединен к третьей фазе, при этом другой мйводгретьего переменного резистора подключен к катоду третьего диода„ а Ъго средняя точка через пороговый элементк аноду пятого диода, который через резистор соединен также с анодом тиристора, причем исполнительный орган ,зашунтирован конденсатором. 65

На чертеже дана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник трехфазного напряжения с первой 1, второй 2 и третьей 3 фазами соответственно, первый 4, второй 5, третий б, четвертый 7 и пятый 8 полупроводниковые диоды, первый 9, второй 10 и третий 11 динисторы (пороговые элементы), первый 12 второй 13 и третий 14 переменные резисторы, тиристор 15, исполнительный орган 16, конденсатор 17 и резистор 18 постоянный.

Устройство работает следующим образом.

Через диоды 4 и 5 на резистор 12 о подаются положительные полупериоды линейного напряжения Ц, первой и второй фаз сети питания, а пропорциональный им уменьшенный по амплитуде сигнал - на динистор 9. его уровень устанавливается резистором 12 так, чтобы в нормальном режиме. амплитуда на 5-10% превосходила напряжение включения динистора 9. Последний, следовательно, при полнофазном питающем напряжении ежепериодно переходит в проводящее состояние. На резистор 13 через диод 4,динистор 9 и диод 7 подается полное линейное напряжение U< пер,Ъ вой и третьей фаз (в положительный его полупериод), сдвинутое относительно напряжения 0 на 60 эл. град в сторону отставания. Уровень напряжения на динисторе 10 устанавливается резистором 13 аналогично динистору 9.

При включении последнего управляющий переход тиристора 15 обтекается током до конца положительной полуволны напряжения 0 > В положительный полупериод напряжения U > через диоды б и 7 подается напряжение на резистор

14 и пропорциональное ему, однако уменьшенное, — на последовательно включенные тиристор 15, резистор 18 и динистор 11. В первые 120 эл.град. положительной полуволны напряжения

Ug g управляющий переход тиристора

:15 обтекается током (так как межфазное напряжение U>> отстает относительно напряжения 0 на 60 эл.град.)

При установке выходного напряжения резистором 14 подобно резисторам

12 и 13 динистор 11 включается и через резистор 18 и тиристор 15 протекает ток. Одновременно через диод 8 обеспечивается питание исполнительного элемента 16 и заряд конденсатора 17. По окончании положительного полупериода 01 > тиристор 15 и динистор 11 запираются. Конденсатор

17 теперь питает исполнительный элемент 16. Последний сигнализирует о нормальном порядке чередования и полнофаэности питающего напряжения. Включение исполнительного элемента 16 и

970538 конденсатора 17 через диод 8 параллельно резистору 18 исключает подачу напряжения положительной обкладки конденсатора на катод динистора 11 в нормальном режиме работы. Тем самым рбеспечивается повторение указанных процессов в следующий период питающего напряжения. При изменении порядка чередования фаз, например второй и третьей, на динисторы 9 - 11 подаются положительные полупериоды напряже- 10 ний U > 0 z и 0 соответственно, причем каждое иэ последутощих по порядку перечисления опережает предыдущее на 60 эл.град., т.е. динистор 9 включается после окончания положитель- 15 ного полупериода 0З 1после прохожде ния через максимум напряжения Il< Zi

1 2 поэтому ии динистор 10, ни динистор

11 включиться не могут. Исполнительный элемент обесточен, защищаемый 2р электроприемник отключен от сети.При исчезновении одной из фаз питающего напряжения происходит уменьшение двух линейных напряжений (до половины от номинального при статической нагрузке 5 и двигательной с заторможенным ротором в неполнофазном режиме, работы).

В этом случае даже при включении динистора 9 (неповрежденными остаются первая и вторая фазы) заперты динисторы 10 и 11, что соответствует обесточенному состоянию исполнительного элемента 16. В том случае, когда уменьшается напряжение первой н второй фаэ, остается запертым динистор

9, исключающий подачу полного линейного напряжения на резистор 13, а следовательно, и включение динистора 10. Тиристор 15 при этом из-за отсутствия тока управления заперт.

Запирание динистора 9 при снижении 40 напряжения первой и второй фаз исключает возможность отпирания тиристора 15 независимо от того, произошел обрыв первой или второй фазы.

Положительный эффект заключается 45 в упрощении предлагаемого устройства, содержащего 15 составляющих элементов против 20 в известном и исключаЮщего потребность в нулевом проводе. уменьшение числа входящих в устройст- 5О во элементов и исключение нулевого провода снижает вероятность его отказа или ложного срабатывания, что повышает надежность электроснабжения.

Формула изобретения устройство для защиты трехфазного электроприемника от изменения чередования и нарушения фаз питающей сети, соцержащее четыре диода, подключенных к фазам сети, тиристор, анод которого через исполнительный орган соединен с катодом пятого диода, резисторы и пороговые элементы, о т .-., л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, катод первого диода, анод которого соединен с первой фазой, через первый переменный резистор подключен к аноду второго диода, катод которого соединен с анодом третьего диода, присоединенным к второй фазе, средняя точка первого переменного резистора подключена к второму переменному резистору и через пороговый элемент к катоду первого диода, средняя точка второго переменного резистора через пороговый элемент соединена с управляющим электродом тиристора, катод которого подключен к точке соединения другого вывода второго переменного резистора с третьим переменным резистором и анодом четвертого диода, катод которого присоединен к третьей фазе, при этом другой вывод третьего переменного резистора подключен к катоду третьего диода, а его средняя точка через пороговый элемент - к аноду пятого диода, который через резистор соединен также с анодом тиристора,причем исполнительный орган эашунтироваи конденсатором.

Источники информации принятые во внимание при экспертйзе

1. Реле контроля фаз типа ЕЛ-8.

Информация о новых разработках. Информэлектро.

2. Авторское свидетельство СССР

М 687522, кл. Н 02 Н 7/09, 1977 (прототип) .

970538

Составитель А.Обязуев

Редактор И.Ковач Техред М.Коштура Корректор У.Пономаренко

Баказ 8405/б8 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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