Способ защиты трехфазного потребителя от несимметричных режимов и устройство для его осуществления

(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации мелиоративных систем(56) Авторское свидетельство СССР В 919010, кл, Н 02 Н 7/08, 1982.Авторское свидетельство СССР Р 951542, кл. Н 02 Н 7/08, 1982. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ- ЛЕНИЯ 7) Изобретени ике и предв системах атики. 1 ел относитсяазначено дл релейной изобретен ьных возмоости, повьия защиты. включеннь к элект яисполь отеания и автомрение Яносте функцион ние надеж ние точа выходахв линии повыш иост датч срабатыв ов 1 ток/юеа визги ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ПНТ СССР К АВТОРСКОМУпитания фаз потребителя, формируются импульсы напряжения с длительностями, равными длительностям бестоковых пауз в фазах потребителя. Эти импульсы через двухполупериодные выпрямители 5 поступают на входы элемента ИПИ 2, с выхода которого напряжения через ключевой элемент 3 поступают на вход блока 4 контроля, анализирующий длительность каждого импульса и паузы на выходе элемента ИЛИ 2. В случае превьппения любой из этих длительностей заданного значения формируют сигнал на отключение потребителя. Контроль длительностей импульсов и пауз импульсной последовательности на выходе элемента ИЛИ 2 в блоке 4 контроля осуществляют цепочкой последовательно соединенных блока 6 удвоения частоты, преобразователя 7 периода импульсов в напряжение и порогового элемента 8, с выхода которого напряжение поступает на вход исполнительного элемента. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.150471 3Изобретение относится к электротехнике ипредназначено для использования в системах релейной защиты иавтоматики.Цель изобретения - расширение5функциональных возможностей и повышение надежности, повышение точностисрабатывания защиты,На Аиг.1 представлена схема уст,ройства для осуществления способа;на фиг. 2 - времяимпульсная диаграммапри нормальном режиме питания потребителя, на фиг. 3 - времяимпульснаядиаграмма при пробое тиристора в фазе А линии питания потребителя; нафиг.4 - врямяимпульсная диаграммапри обрыве цепи управляющего электрода тиристора в фазе А линии питанияпотребителя. 20Устройство для защиты трехфазногопотребителя от несимметричных режимов, реализующее способ, содержит почислу Ааз датчики 1 тока с входнымивыводами для включения каждого датчика в линию питания соответствующей,фазы потребителя, трехвходовый элемент ИЛИ 2, ключевой элемент 3 и блок4 контроля. Выход элемента ИЛИ 2 сое,динен с входом ключевого элемента 3,выход которого соединен с входом:блока 4 контроля, выход которогослужит для подключения к входу исполнительного органа. В устройстве име,ются по числу фаз однофазные двухполупериодные выпрямители 5, входамипеременного тока подключенные к выходу соответствующего датчика 1 тока,а выходами постоянного тока - к соответствующему входу элемента ИЛИ 2. 40Каждый из датчиков 1 тока выполнен,в виде Аормирователя-инвертора, напряжение на выходе которого равнонулю при наличии тока в контролируемой Аазе потребителя. Блок 4 контраля выполнен в виде последовательносоединенных блока 6 удвоения частоты,.преобразователя 7 периода импульсовв напряжение и порогового элемента 8,причем вход блока 6 удвоения частоты,50служит входом, а выход пороговогоэлемента 8 - выходом блока 4 контроля.Датчик 1 тока выполнен на встречно-параллельно соединенных тиристорах 9, включенных в линию питанияфазы потребителя, при этом параллельно тиристорам включена первичная обмотка трансформатора 10, вторичнаяобмотка которого служит выходом дат 5 4чика тока, Элемент ИЛИ 2 выполнен на, диодах 11 и резисторе 12, а ключевой элемент 3 - на резисторах 13 и 14 и транзисторе 15. Блок 6 удвоения частоты состоит из элементов НЕ 16 и 17, конденсаторов 18 и 19, резисторов 20 и 21, элементов НЕ 22 и 23 и элемента 2 И-НЕ 24, Преобразователь 7 перио- дЛ импульсов в напряжение содержит резистор 25, транзистор 26 и КС-цепочку 27, 28, Пороговый элемент 8 выполнен на резисторах 29 и 30, компараторе 31 и потенциометре 32.Устройство работает следующим образом.При нормальном режиме питания потребителя от сети (фиг.2) на входы потребителя через датчики 1 тока подаются напряжения сети 0, И, Пс, через фазы потребителя протекают токи 1 д1 в 1 сВ интервалы временийи т,д., когда токи в Аазах потребителя равны нулю (закрыты оба тиристора 9 в линии питания данной фазы), на выходах соответствующих датчиков 1 тока Формируются импульсы напряжения Г,Н, , которые через выпрямители 5 поступают на вход элемента ИЛИ 2, на выходе которого Формируется серия импульсов напряжения П. С выхода элемента ИЛИ 2 импульсы напряжения поступают на вход ключевого элемента 3, на выходе которого формируется серия нормализованных импульсов напряжения 0, Нормализованные импульсы поступают на вход блока 4 контроля, где обрабатываются блоком б удвоения частоты, на выходе которого Формируется серия коротких импульсов, интвервалы следования которых равны длительностям импульсов или пауз импульсной последовательности напряжений Н, Аормируемой на выходе элемента ИЛИ 2, Короткие импульсы удвоенной частоты с выхода блока б удвоения частоты поступают на вход преобразователя 7 периода импульсов в напряжение. На выходе преобразователя 7 Аормируется серия пилообразных импульсов напряжения П. В момент поступления короткого импульса на вход преобразователя 7 напряжение на выходе этого преобразователя прак-, тически мгновенно сбрасывается до нуля, после чего начинается очередной процесс нарастания напряжения Н на выходе этого преобразователя, При5 150471 нормальном режиме питания потребителя импульсная последовательность на выходе .элемента ИЛИ 2 является полной, причем длительности импульсов и пауз в этой последовательности равны между собой. Поэтому напряжение на выходе преобразователя 7, поступающее на вход порогового элемента 8, не успевает нарасти до напряжения щ Буставки срабатывания компаратора 31, На выходе компаратора 31 формируется уровень напряжения, свидетельствующий о нормальном режиме питания потребителя, 15Если в момент временипроизошел пробой тиристора 9 в Фазе А (фиг.3), в графике тока Х д фазы А потребителя в соответствующий интервал времени отсутствует бестоковая 2 О пауза. В результате в последователь-, ности импульсов напряжения П ,формируемой на выходе элемента ИЛИ 2 пропущен импульс, возрастает длительность паузы между двумя соседними импульсами этой последовательности, что ведет к Формированию на выхдде блока 6 удвоения частоты последовательности импульсов напряжения Б1 с увеличенным временем паузы между 30 двумя соответствующими соседними импульсами. На выходе преобразователя 7 напряжение превьппает напряжениеуставки срабатывания компаратора 31, последний срабатывает и на вы-. ходе блока 4 контроля формируется импульс напряжения О, свидетельствующий об анормальном режиме питания потребителя, Напряжение Оп с выхода блока 4 поступает на вход исполнительО ного органа, который осуществляет защитное отключение потребителя.В случае обрыва в момент времениуправляющего электрода тиристора 9 фазы А или другой аварии, приводя щей к потере полуволны питающего тока Фазы потребителя фиг.4), длительность бестоковой паузы в данной фазе потребителя равна полупериоду сети. В импульсной последовательности напряжения Н, Формируемой на выходе элемента ИЛИ 2, появляются импульсы, длительности которых равны полуперио. - ду сети, а в последовательности импульсов напряжения Бпоявляются интервалы между импульсами, также равные полупериоду сети, В результате напря" жение Б, на выходе преобразователя 7 пРевышает напряжение О, уставки 5 6срабатывания компаратора 31, последний срабатывает и выдает импульс в исполнительный орган, осуществляющий защитное отключение потребителя,Работа устройства при неисправностях в других фазах потребителя аналогична описанной.Формула изобретения1. Способ защиты трехфазного.потребителя от несимметричных режимов питания заключающийся в формировании импульсов с длительностями, равными интервалам времени нулевых значений токов питания фаз потребителя, логическом суммировании импульсов всех фаз и временном контроле полученной импульсной последовательности, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшения надежности функционирования, контролируют длительности каждого импульса и паузы указанной последовательности и в случае превьппения любой из них заданного значения формируют сигнал на отключение потребителя.2. Устройство для защиты трехфазного потребителя от несимметричных режимов, содержащее по числу фаз датчики тока с входными выводами для включения каждого датчика в линию питания соответствующей фазы потребителя., трехвходовой элемент ИЛИ, ключевой элемент и блок контроля, причем выход элемента ИЛИ соединен с входом ключевого элемента, выход которого соединен с входом блока контроля, вы.: ход которого служит для подключения к входу исполнительного органа,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения точности срабатывания защиты, в устройство введены по числу фаз однофазные двухполупериодные выпрямители, входами переменного тока подключенные к выходу соответствующего датчика тока, а выходами постоянного тока - к соответствующему входу элемента ИЛИ, датчики тока выполнены каждый в виде формирователяинвертора, напряжение на выходе которого равно нулю при наличии тока в контролируемой фазе потребителя, а блок контроля выполнен в виде последовательно соединенных блока удвоений частоты, преобразователя периода импульсов в напряжение и порогового элемента, причем вход блока удвоениячастоты служит входом, а выход порогового элемента - выходом блока контроля.1504715 Д 7 О,Кравцо Редактор Л. Пчолинская Заказ 5260/52 Тираж 608 е ГКНТ ССС зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина Пр Составитель О.Техред И.Иорге НИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Ра