Устройство для защиты трехфазных электроустановок от несимметрии фазных напряжений Советский патент 1983 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защитьа электроустановок от неси метрии фазных напряжений. Известно уст ойстнсгдля защиты электроустановок от несимметрии фаз ных напряжений, содержащее понижающие трансформаторы, выпрямительные мосты, подключенные к трансформаторам, трехфазный мостовой выпрямител подключенный к выпрямителям, схему сравнения, подключенную одним входо к трехфазноп мостовому выпрямителю а другим входом - к источнику опорн го напряжения, и исполнительный орган, подключенный к выходу схемы сравнения Г Недостатками устройства являются его низкая надежность и чувствитель ность , так как при наличии несимметрии разница между измерительным и опорным напряжениями изменяется не- значительно. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для защиты электроустановок от несимметрии Фазных напряжений, содержащее трехфазный трансформатор,трехфазный выпрямитель, подключенный к трехфазному трансформатору, источник Постоянной опоры, подключенный к тре фазному выпрямителю, блок сравнения подключенный одним входом, к источнику напряжения следящей опоры, другим входом к источнику постоянной опоры одновибратор, входами подключенный к выходу блока сравнения, исполнительный орган защиты, подключенный одним входом к выхоцу одновибратора другим входом через ключ к выходу блока сравнения 2. Недостатками прототипа являются низкая надежность защиты;, заключающаяся в, срабатывании защиты при импульсных помехах с периодом больше времени срабатывания одновибратора в период восстановления одновибратора, и сложность эксплуатации защиты заключающаяся в том, что заданную допустимую величину несиг/ метрии фазных напряжений обеспечивают регулировкой двух взаимозависимых величин измеряемого и опорного напряжений (опорное напряжение является суммой П9СТОЯННОЙ и следящей опор), что накладывает повышенные требования по точности к устройству и не всегда обеспечивает требуемую чувствительность. Цель изобретения - повышение надежности, упрощение эксплуатации защиты и повышение чувствительности. Поставленная цель достигается тем что is устройство для защиты трехфаз.ных электроустановок от несимметрии фазных напряжений, содержащее трехё фазный трансформатор для подключения к питающей сети, к выходукоторого подключен трехфазный выпрямительный мост, блок сравнения, к входу которого подключен источник эталонного напряжения, одновибратор и исполнитель-ный орган, дополнительно введены разделительный конденсатор, генератор пряг угольных импульсов, два элемента И, два элемента НЕ, элемент ИЛИ, элемент задержки, времени, два счетчика, триггер, блок сброса, причем разделительный конденсатор включен между выходом выпрямительного моста и другим входом блока сравнения,выход которого соединен с первым элементом НЕ и одним входом первого элемента И, к другому входу которого подключен генератор прямоугольных импульсов, а выход соединен с входом первого счетчика, к второму входу Сброс которого подключен выход первого элемента НЕ, а выход соединен с входом. Установка единицы первого триггера, второй вход Установка нули которого соединен через элемент задержки времени с выходом первого элемента НЕ, соединенного также через одновибратор. с вторым элементом И, к другому входу которого через второй элемент НЕ подключен выход первого триггера, соединенный также с входом второго счетчика, к второму входу Сброс которого подключен через элемент ИЛИ выход второго элемента И, причем выход второго счетчика подключен к входу Установка единицы исполнительного органа, выполненного в виде второго триггера, а блок сброса подключен к другому входу элемента ИЛИ и входу Установка нуля второго триггера. На фиг.1 изображена блок-схема Устройства для защиты трехфазных электроустановок от несимметрии Фазных напряжений} на фиг,2 - диаграмьи напряжений, поясняющие работу устройства. Устройство для защиты трехфазных электроустановок от несимг етрии фазных напряжений содержит (фиг.1); трехфазных трансформатор If подключенный к питающей сети, к выходу которого подключен трехфазный выпрямительный ivioCT 2, соединенный через разделительный конденсатор 3, с блоком 4 сравнения, к второму входу которого подключен источник 5 эталонного напряжения, а выход соединен с первым элементом И 6, к второму входу которого подключен генератор 7 прямоугольных импульсов, а выход соединен с перилм счетчиком 8, - выход блока 4 сравн1ения соединен также через первы элемент НЕ 9 с элементом 10 зайержки времени и с вторим входом Сброр первого счетчика 8, выход которого

и выход элем1ентг1- 10 задержки времени соединены с входами Установка единицы и Установка нуля первого триггера 11, выход .которого через второй элемент НЕ 12 соединен с пер- вым входом второго элемента И 13, к второму входу которого подключен выход одновибратора 14, вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, выход ьторогр элемента И соединён через элемент ИЛИ 15 с входом Сброс BjToporo счетчика 16, разрядный вход которого соединен с выходом первого триггера 11, а к:1ход - с первым входом Установка единицы второго триггера 17, являющегося исполнительным органом, причем к второму входу Установка нуля триггера 17 и вторхэму входу элемента ИЛИ 15 подключен блок 18 сброса.

На фиг.2-показа1Ш напряжения на выходе конденсатора 3 в симметричном и , в несимметричном 0-2.0 и при переходе от симметричного к несимметричному О/ц режимах, сигналы на выходе блока 4 в же режимах - соответственно Uj, и , сигналы на выходе блоков 11 14 и 10 - Uq.5 , Оаб и47 соответственно в несимметричном режиме. ;

При включении устройства (см.фиг. блок 18 сброса переводит в исходное

состояние второй счетчик 16 через элемент ИЛИ 15 и второй триггер 17. Контролируемое напряжение с рехфазного тр ансформатора 1 выпрямпявтся трехфазmiM выпрямительным мостом 2 и через разделительный конденсатор 3 поступает на первый вход блока 4 сравнения, на другой вход которого поступает эталонное напряжение от. источника 5 и на время превьшенйя пульсаций этгшонного напряжения формирует прямоугольные и1уЯ1ульсы, при этом эталон напр яжения выбирают в зависимости от допустимой величины несимметрии фазных напряжений.

Прямоугольные импульсы, сформированные блоком ;4 сравнения, поступают напервый элемент НЕ 9 и на первый вход первого элемента И б, на второй вход которого поступаиот прямоугольные импульсы reHiepaTopa 7. Импульсы генератора 7 с выхода элемента И 6 на время длительности п эямоугольных импульсов (фиг 2, Uu.a U44-) ,сформированных блоком 4 ера в нения поступают. на вход первого счетчика 8, число разрядов которого в частоту генератора 7 выбирают так, чтобы переполнение первого счетчика импульсами генератора происходило во время более периода и менее двух периодов пульса. ций симметричного режима. Переполнения счетчика 8 в симметричном режиме и при переходе от симметричного режима к .несимметричному импульсами генератора не происходит и не проибходит счет несимметричных периодов счетчиком 16. ПроинвертирОванные схемой 9 прямоугольные импульсы, формируемые схемой 4 сравнения, поступают на сброс счетчика 8 и чераз эле.мент

10задержки на триггер 11, а также на сброс второго счетчика 16 через рдновибратор 14, второй элемент И 13, на другой вход которого поступает разрешение с выхода триггера 11 через эле мент НЕ 12, и элемент ИЛИ 15

В сикв««етричном режиме и при переходе от несимметричного к симметричному длительность прямоугольных импульсов на выходе блока 4 такова, что переполнения счетчика;В не происходит а в момент отсутствия прямоугольного сигнала происходит сброс счетчика 8, триггеров 11 и второго счетчика 16.

В несимметричном режиме за время длительности прямоугольных импульсов U Происходит переполнение первого счетчика 8 импульсами генератора 7. Наличие на входе первого триггера 11 импульсов переполнения счётчика 8 и импульсов сброса с з лемента 10 задержки приводит к форкшрованиш триггером

11прямоугольных импульсов . Число импульсов, сформированных триггером 11, считается во втором счетчике 16, число разрядов которого выбирают из допустиг-гого числа периодов несимметрии фазных напряжений. Сброса счетчика 16 не происходит,так как импульсы с триггера 11 0иг.2) через . элемент НЕ 12 подаются на первый из входов элемента И 13, запрещая Прохождение импульсов одновибрато.ра 14. При переполнении счетчик 16 осуществляет перевод триггера 17 6 состояние выдачи сигнала защиты.

При наличии в симметричном режиме импульса, достаточного для срабатывания счетчика 8, происходит сброс счетчиков 8, 16 и триггера 11, чем устройство возввращается в исходное состояние.

Эталон напряжения, число разрядов счетчиков и генератора выбирают независимо друг от друга, при . этом устройство обеспечивает надежную работу даже при изменении Уста:вки переполнения первого счетчика на 1/3, при уставке равной 1,5 периодов пульсаций симметричного режима.

Предлагаемое устройство может найти широкое применение для элетропитания электронно-вычисли 6льных машин.

V

23

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОТ НЕСИММЕТРИИ ФАЗ ННХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее трехфазный трансформатоу дпя подключения к питаюсцей сети, к выходу которого подключен трехфазный выпрямительный мост, блок сравнения, к входу которого подключен источник эта Л0ннрго напряжения, одновибратор я исполнительный сорган, о т л и ч а - , in щ е е с я тем, что с целью повышения надежности, упрощения эксплуатации и повышения чувствительности, в него дюполнительно введены разделительйый конденсатор, генератор прямоуголышх импульсов, два элемента И, два элемента НЕ, элемент ИЛИ, элемент задержки времени,.два счетчика, триг гер, блок сброса, причем разделительный конденсатор включен между йыЯодом выпрямительного моста и другим входом блока сравнения, выход которого соединен с первым элементом НЕ и одним входом первого элемента И, к другому, входу которого подключен, генератор прямоугольных импульсов, а выход соединен с входом первого счетчика, к второму входу Сброс КОТСЧ ОГО ПОДКПЮ чен выход первого элемента НЕ, а вн- ход соединен с входом. Установка единицы первого триггера, второй вход Установка нуля которого соединен , через элемент задержкй времени с выходом первого элемента НЕ, соединЕ гЧного также через одновибратор с вто- § рым элементом И, к другому входу ко-, W торого через второй элемент НЕ подключен выход первого триггера, соединенный также с входсм счет чика, к второму входу Сброс крторо-1 го подключен через элемент ИЛИ выход S второго элемента И, причем выход второго счетчика подключен к входу Установка единицы исполнительного органа, выполненного в виде второго триггера, а блок сброса подключен к ю другому входу элемента ИЛИ и входу Установка нуля второго триггера.