Устройство для защиты трехфазной электроустановки от обрыва фазы Советский патент 1984 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите трехфазных электроустановок, и може быть использовано в различных областях народного хозяйства для защиты трехфазных потребителей от обрыва любой из фаз питающей сети.

Известно устройство для защиты трехфазной электроустановки от несимметрии фазных токов, содержащее установленное в каждой фазе трансформаторы, подключенные к выпрямительному мосту, и исполнительный орган, реагирукнций на изменение составляющих выпрямленного напряжения на выходе трехфазного выпрямительного моста 1J.

Однако такое устройство характеризуется недостаточными точностью и надежностью, так как при появлени гармонических составляющих в токах нагрузки устройство может ложно срабатывать и требуется специальная .отстройка.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты трехфазных электроустановок от обрыва фазы, содержащее быстронасыщамциеся трансформаторы тока с двумя вторичными обмотками, из которых первые Соединены в разомкнутый треугольник и через выпрямительный мост подключень к исполнительному реле, а вторые, соединенные последовательно через конденсатор, образуют блок выделения третьей гармоники измеряемого тока t 2 .

I -.

Недостатком данного устройства является зависимость напряжения на входе выпрямительного моста от степени насыщения трансформаторов при различных значениях величин токов. Вследствие неидентичности формы кривой напряжения на вторичной обмоке при обрыве одной из фаз на выход разомкнутого треугольника остается напряжение высших гармонических составляющих, от которых необходимо отстраивать исполнительный орган, т.е. при обрыве фазы исполнительный орган может остаться в состоянии нормальной работы за счет остаточны напряжений выоиих гармонических составлякнцих и устройство защиты не отключит нагрузку. Это снижает наденость защиты, требует специальной настройки исполнительного органа и ограничивает применение устройства для широкого диапазона значений токов нагрузки. Кроме того, использование быстронасыщакщихся трансформаторов тока требует специального расчета, изготовления и трудоемкой наладки их для каждого устройства на узкое конкретное значение токов, нагрузки, причем такие устройства сложны и громоздки.

Цель изобретения - упрстцение устройства и повьняение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты трехфазной электроустановки от обрыва фазы, содержащее трансформаторы тока, установленные на вводах защищаемой электроустановки, вторичные обмотки которых соединены в разомкнутый треугольник, исполнительный орган, включенный в цепь разомкнутого треугольника, и блок вьщеления третьей гармоники измеряемого тока, установленный в каждой фазе трансформатора тока, блок вьщеления третьей гармоники выполнен в виде трех пар встречно включенных стабилитронов, подключенных параллельно к каждой из вторичных обмоток трансФорматоров тока.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит трансформаторы 1-3 тока, стабилитроны 4-9 и исполнительный орган 10. Вторичные обмотки трансформаторов 1-3 соединены в разомкнутый треугольник Стабилитроны 4и5, 6и7, 8и9 включены навстречу друг другу и попарно включены параллельно со вторичными обмоткагда каждого из трансформаторов тока. Исполнительный орган 10 включен в цепь разомкнутого треугольника .

Введенные в цепь разомкнутого треугольника встречно включенные стабилитроны, иэ которых каждая пара подсоединена параллельно каждой из вторичиых обмоток трансформаторов тока, образуют блок вьщеления третьей гармоники, что обеспечивает на выходе каждого трансформатора идентичные прямоугольные импульсы напряжения, так как их форма определяется синусоидой, ограниченной стабилитронами. А сукмарный сигнал на выходе разс «кнутрго треугольника имеет прямоугольную форму с амплитудой, равной напряжению стабилизации стабилитронов и утроенной частотой сети равной 150 ГЦ.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При полнофазном режиме работы трехфазной электроустановки вторичные токи трансформаторов 1-3 при помощи встречно включенных стабилитронов 4и5, 6 и 7, 8и9 преобразуются в напряжения прямдугольной формы с частотой сети равной 50 Гц, сдвинутые так же как и питакхцие токи на 120 эл.град. относительно друг друга.Поскольку вторичные обмотки трансформаторов тока соединеныв разомкнутый треугольник, на выходе разомкнутого треугольника обес

печивается суммирование трех напряжений. Сумма трех напряжений прёя оставляет собой напряжение прямоугольной формы с амплитудой, равной напряжению стабилизации стабилитрона и утроенной частоты сети равной 150 Гц. На исполнительный орган iO подается напряжение с выходов разомкнутого треугольника и исполнительный орган 10 находится, например, во включенном состоянии, что соответствует нормальному 1 олнофазнс «у режиму и нормальному .состоянию устрс ства эгициты.

При обрыве одной из фаз два оставитхся тока разворачиваются на 160 эл.град. друг к другу. Поскольку напряжение на вторичных обмотках трансформаторов тока идентично по фбрме и амплитуде и находится так

же как я токи в противофазе, напрягжеиие иа выходе разомкнутого треугольника равно нулю. Вследствие этого исполнительный орган 10 отключается, что соответствует режиму

оборванной фазы и аварийн(Я4у состоянию уссройства затиты

Предлагаемое техническое ревюйяе позволяет создать большой уровень выходного сигнала равный 150 Гц на

0 выходе цепи разомкнутого треугольника при симметричном режиме я обеспечить полную компенсацию выходного сигнала равного нулю при обрыве одной нз фаз, что значительно повыг

s шает надежность защиты и не требует создания специальных сложных я грромоэдких ясполннтельных органов. KjpoM того, устройство ве требует отстройкн от пусковых токов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ОБРЫВА ФАЗЫ, содержащее трансформаторы тока, установленные на вводах эгицищаемой электроустановки, вторичные обмотки которых соединены в разомкнутый треугольник, исполнительный оргаи, включениый в цепь разомкнутого треугольникаг блок выделения третьей гармоники измеряемого тока, установленный в каждой фазе трансформаторов тока, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повьшения надежности, блок выделения третьей гармоники выполнен в виде трех пар встречио включенных стас литронов, подключенных параллельно к каждой из вторичных оС кюток трансформаторов тока. (Л