Система электропитания для устройств релейной защиты Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок развязки выходных цепей стабилизаторов включает 3 себя три диода, два из которых Подключены однонаправленно между выходными шинами второго стабилизатора, включенного в выходную цепь

трансформатора тока и выводами ста билитрона, а третий введен в цепь заряда накопительного конденсатора от второго стабилизатора между соответствующим электродом одного из двух упомянутых диодов и обкладкой конденсатора.

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации оперативного питания автономных комплексов релейной защиты электроустановок.

Известна система электропитания для устройства релейной защиты, содержащая два подключенных к общей нагрузке питающих какала с индивидуальными входными трансформаторами напряжения и тока, регулирующим элементом в виде двух тиристоров, включенных между вторичными обмотками упомянутых трансформаторов, общим блоком опорного напряжения, выполненным на основе стабилитрона, и общим накопительным конденсатором 11}.

Известная система на,аежно работает при сдвиге фаз между напряжением и током, отличающимся от 180°. Если же названные электрические величины находятся в противофазе или близки к этому, то может оказаться, что тиристор, удерживавшийся во включенном состоянии одно15 величин, не успеет выключиться после перехода ее через нулевсе значение и будет удержан включенным другой величиной, В этих условиях накопительный конденсатор перестает получать необходимзый заряд что приведет к отказу системы в целом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является система электропитания для устройств релейной защиты, содержащая два подключенных к общей нагрузке пассивно-компенсационных тиристорных стабилизатора напряжения с индивидуальными входными трансформаторами напряжения и тока общим блоком onopHiDro напряжения, выполненным на осн1эве стабилитрона, общим выходным накопительным конденсатором 12

Однако в указанной системе в каждом питающем канале регулирующий элемент представляет собой пару тиристоров, включенных встречно-параллельно В связи с этим при шунтировании вторичной обмотки трансформатора напряжения имеет место весьма значи тельное потребление мощности, что существенно снижает КПД системы.

Целью изобретения является повышение экономичности подобной системы электропитания путем снижения мощности, потребляемой от трансформатора напряжения.

Поставленная цель достигается тем что в системе электропитания для устройств релейной защиты, содержащей два подключенных к общей нагрузк пассивно-компенсационных тиристорных стабилизатора напряжения с индивидуальными входными трансформаторами напряжения и тока, общим блоком опорного напряжения, выполненным на основе стабилитрона, и общим выходным накопительным конденсатором, первый из стабилизаторов, включенный в выходную цепь трансформатора напряжения, выполнен с последовательным регулирующим элементом, а на выходе сис темы включен введенный блок развязки выходных цепей стабилизаторов.

Причем блок развязки выходных цепей стабилизаторов включает в себя три диода, два из которыхподключены однонаправленно между выходными щинами второго стабилизатора, включенного в выходную цепь трансформатора тока, и выводами стабилитрона, а третий введен в цепь заряда накопительного конденсатора от второго стабилизатора между соответствующим электродом одного из двух упомянутых диодов и обкладкой конденсатора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенной системы электропитания для устройств релейной защиты. ) Система включает два пассивно-компенсационных стабилизатора напряжения

Первый стабилизатор подключен к трансформатору 1 напряжения через выпрямитель 2 и содержит последовательный регулирующий элемент в виде тиристора 3. На выходе стабилизатора включен фильтр, состоящий из накопительного конденсатора 4, рекуперативного диода 5 и дросселя б, Опорное напряжение задается с помощью общего для обоих стабилизаторов стабилитрона 7, включенного последовательно с резистором 8 между соответствующей выходной шиной выпрямителя 2н выводом дросселя 6, расположенным со стороны выхода фильтра. Второй стабилизатор соединен с трансформатором 9 тока и содержит регулирукяций элемент в виде тиристоров 10 и 11, подключенных к вторичной обмотке трансформатора 9 ток встречно-параллельно. Управляющие электроды тиристоров через диоды 12 и 13 соединены с соответствующим выводом стабилитрона 7. На выходе стабилизатора включен выпрямитель 14. Параллельное подключение обоих стабилизаторов напряжения к одному и тому же накопительному конденсатору 4 осуществлено в системе с помощью блока развязки их выходных цепей, в который входят диоды 15-17 Нагрузка системы отображена на схеме в виде резистора 18. Работа данной системы электропитания происходит следующим образом. Пусть на вход системы подана тол ко одна из электрических величин, например напряжение, подведенное к первичной обмотке трансформатора 1 напряжения. В этом случае заряд накопительного конденсатора 4 происходит по цепи, включающий в себя выпрямитель 2, тиристор 3 и дроссел 6. Напряжение на управляющем перехо 3определяется разностью напряжений на стабилитроне 7 и конденсаторе 4. В связи с этим тиристор 3 открывает только при понижении напряжения на конденсаторе 4, когда указанная разность становится выше определенного уровня. Если на вход системы подан только ток, подведе1 ный к первичной обмотке трансформатора 9 тока, то заряд накопительного конденсатора 4 происхо- , дит на выходной цепи выпрямителя 14. При превышении напряжением на конденсаторе 4 напряжения стабилиза-. ции стабилитрона 7 через один из диодов 12-13 (в зависимости от поляр : црсти входного тока ) подается сигнал открытие рпного из тиоисторов 10-11. При этом вторичная обмотка трансформатора 9 тока шунтируется и заряд конденсатора 4 прекращается. Запирание открытого тиристора происходит в конце соответствующей полуволны тока. В условиях короткого замыкания на защищаемой электроустановке, когда величина тока от трансформатора 9 тока оказывается достаточной для поддержания тока в нагрузке 18, напряжение, прикладываемое к управляю нему переходу тиристора 3, располагаэтся на низком уровне и не обеспечиваэт открытия тиристора 3. В связи с: этим последний постоянно находится в закрытом состоянии, и потребление системы по цепи напряжения прак-; тически отсутствует. Указанное обстс(ятельство положительно сказывается на общем КПД данной системы.