Устройство для защиты от несимметрии фазных токов

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикосударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийн открытий 32) Приоритетов,9251088,8) Опубликованс 80. 09. 74 Бюллетень45) Дата опубликования описания 15. 1 ан и Б.С.Пороцкий.Паперно, И.А.Пер Авторыизобретени ский политехнический институт 71) Заявите 54) УСТНЗВТВО ДЕЯ Изобретение относится к релейной защите трехфазных электрических сетей и электроприемников, в частности электродвигателей. Известны устройства защиты от не- симметрии фазных токов (напряжений), основанные на выделении перемейной составляющей из напряжения на выходе трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста, питаемого -от датчиков тока (напряжения). Принцип действия устройства заключается в срабатывании реагирующего органа при возрастании уровня действующего значения переменной составляющей, что имеет место в случае возникновения несимметрии.Цель изобретения - повышение быстродействия защиты от нессимметрии фазных токов, в которой осуществляется выделение переменной составляющей напряжения, выпрямленного трехфазным двухйолупериодным выпрямиельным мостом, питаемым от датчиков Фазных токов. Ы ОТ НЕС 1 МПТРИИ ФАЖ В предлагаемом устройствеэта цель достигается введением дополнительных элементов: нуль-индикатора, схемы сравнения време ни совпадения с заданным диодаи логического элемента Ф. Элементы включаются таким образом,что в защите осуществляется сравнение полупериода пульсации переменной составляющей выпрямленного напряжения с заданным временем и в случае превышения полупериодом пульсации заданного времени на выходе защиты появляетсяимпульсный сигнал. Заданное времявыбирается так, чтобы оно былобольше полуперйода пульсации втрехфазном симметричном режиме именьше полупериода пульсации врежиме обрыва одной фазы. ОБлагодаря включению входануль-индикатора соответствующейполярностью, а также наличию диода и логического элемента "И"исключается возможность ложногосрабатывания защиты при переходных процессах в цепях защиты вмоменты включения и отключенияэлектроустановки.а фиг. 1 приведена схемазашиты; на фиг.- диаграммы токов; на фиг. 3 - диаграммы напряженйй на элементах схемы.В устройство защиты (см,фиг.1) входят трансформаторы тока Х,2,Я, нагруженные на активные сойротйвления и включенные в каждую 101 азу. Вторичные обмотки трансформаторов тока, соединенные в звезду,подключены к трехфазному двухполупериодному выпрямительному мосту М, навыходе которого через диод 5 и реэистор б включена цепь дифференцирования выпрямленного напряжения - резистор 7 и конденсатор 8. Конденсатор 8 связан с входом нуль-индикатора 9. На выходе нуль-индикатора 9 находится схема сравнения10 времени сохранения знака производной выпрямленного напряжения сзаданным временем, Выход схемысравнения ХО соединен с первым входом логического элемента "И", авторой вход элемента И через резистор 12 соединен с выпрямительным мостом М. С выхода логическогоэлемента И снимается импульсныйсигнал на отключение установки.В нормальном режиме работызащищаемой электроустановки повторичным обмоткам трансформаторовтока Х,2,З протекает симметричнаясистема токов б , пропорциональная токам нагрузкй, электроустановки и обозначеннаяЕ,ь; ;- нафиг. 2 а. При этом на выходе вцпрнмйтельного моста + выпрямленноенапряжение (см. фиг. 2 б) состоитиэ постоянной и перемейной составляющих, причем переменная составляющая содержит в основном, шестую гармонику (ЙОО гц), Переменная составляющая выпрямленногонапряжения выделяется на цепи дифференцирования - конденсаторе ь,который заряжается и разряжаетсячерез нуль-индикатор 9 и резистор7 с частотой 300 гц. На фиг. 2,впоказана кривая пройзводной выпрямленного напряжения и обозначенная с - ток конденсатора. При дан- мной частоте пульсации переменнойсоставляющеИ время сохранения знака производноИ составляетЖ =;7 =/бб Ю сех Х зов В моменты, когда знак производной отрицателен, про:;сходитразряд конденсатора 8. При направ лении тока разряда конденсатора 8 через нуль-индикатор 9 (показано стрелкоу на фиг. 1) происходит его срабатывание,и на его выходе на времяпоявляется сигнал (,(см. иг. 2 г). Так как время существования этого сигнала оказывается меные заданного времени , то на выходе схемы сравнения 10 сигнала И вых.сх.ср. "ет (см фиг 2 д заьита не работает.При обрыве фазы нарушаетсясимметрия токов 6 во вторичныхобмотках трансформаторов тока 1, 2,3. На фиг. За показаны токи во вторичных обмотках трансформаторов тока при обрыве фазы А ( ц). На выходе выпрямительного моста М переменная составляющая выпрямленного напряжения Я, (см. фиг Зб), содержит в основном,вторую гармонику (10 б гц). В этом случае производная выпрямленного напряжения сохраняет своИ знак в течение времени1 = - ,=сек,На фиг. Зв показана кривая производной выпрямленного напряжения при обрыве одной фызыВ моменты совпадения тока разряда конденсатора 8 с током, обеспечивающим срабатывание нуль- индикатора 9 (как указано стрел- коИ на фиг. Х) , на выходе нуль- индикатора появляется сигналвых н -и (Фиг.Зг). Сигнал с выхода нуль-индикатора 9 поступает на вход схемы сравнения Ю времени сохранения сигнала с заданным временем ., Так как при обрыве фазы время сохранения знака производноИ выпрямленного напряжения, а следовательно, и продолжительность сигнала на выходе нуль -индикатора такжебудет больше заданного времени 6 с, то на выходе схемы сравнения 10 появится сигнал Й и сх р ф как показано на фиг. З,д.Сигнал с вйхода схемы сравнения ХО поступает на первыИ вход логического элемента "Иф И, и при наличии на втором входе элемента И сигнала через резистор Л 2 с вы 4450975хода выпрямительного моста ч элемент "И" срабатывает и выдает сигнал на отключение установки или нсигнализацию об обрыве фазы.Таким образом, при превышениивремени сохранения знака производной выпрямленного напряжения заданного времени (время уставки) навыходе устройства появляется импульсный выходной сигнал. Время уставки должно обеспечить отстройку срабатывания устройства в нормальном режиме работы или при работе установки в условиях допустимой не- симметрии токов нагрузки. В случае возникновения определенного установ ленного уровня несимметрии фазных токов устройство работает, как описано выше для случая обрйва фазы. В зависимости от коэ 44 ициента несймметрии время сохранения знака производной выпрямленного напряжения изменяется и находится в пределах 1,8 - 5,0 мсек.Для отстройки от ложного срабатцвания устройства при отключении защищаемоР электроустановки, когда происходит разряд конденсатора 8 через нуль-индикатор 9, а время существования сигнала на выходе нуль-индикатора может превысить время уставки введены в схем диод 5 и резистор 12. Во время переходного процесса, вызванного от-, ключением установкй на выходе выпрямительного моста Ф напряжение отсутствует, поэтом на входе логического элемента И" И через ре зистор 2 сигнала нет, а коиденсабтор 8 через эту цепь разрядитсяне может благодаря наличию диодаЛожное срабатывание защитыпри включении яагрузки в симметричном режиме, когда происходитзаряд конденсатора 8 и его напряжение растет от нуля, исключеноблагодаря тому, что нуль-индикатор срабатывает именно при разряде конденсатора,ПредметизобретенияУстройство для защиты от не"симметрии фазных токов, содержащее трансформаторы тока в каждойфазе, нагруженные на активные сопотивления, подключенные к трехазному двухполупериодному вцпрямительному мосту, на выходе которого находится цепь дифференцирования выпрямленного напрйжения,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения бцстродействйя защиты, цепь дифференцирования выпрямленного напряжения,связанная с выпрямительнцм мостомчерез диод и резистор, соединенас нуль-индикатором, вйход которого соединен со входом схемцсравнения времени сохранения знака производной- выпрямленного ианряжения с заданным временем, авыход схемы сравнения .вязай содним из входов логического элемента 1 И, другой вход которогосоединен через резистор с упомянутым трехфазным двухполунериодным выпрямительнцм мостом, аф выход элемента ЧР свяэаи с 11 ен.отключения.