Устройство для контроля напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02H3/24 G01R19/165 

Фие f

со

О1

.

Изобретение относится к релейной защите, в частности к устпойствам противоаварийной автоматики, и может быть использовано в трехфазных сетях переменного тока для выявления пониженного напряжения при двухи трехфазных коротких замыканиях (металлических и дуговых), обрыве фазы, а также в сетях с искаженной формой кривой контролируемого напряжения .

По основному авт.св. № 740803 известно устройство, состоящее из измерителя с делителем, напряжения, к которому через первьй пороговый элемент (стабилитрон) подключен первый транзисторный ключ с емкостью снабженный цепью смещения, к выходу которого через второй (дополнительный) пороговый элемент (стабилитрон) подключен второй транзисторный ключ, причем измеритель, выполненный в виде моста Ларионова, и первый пороговый элемент включены инверсно f1 J. Недостаток известного устройства заключается в том, чТо в сетях, где возможны существенные искажения формы кривой контролируемого напряжения , например в сетях с наличием тиристорной нагрузки, оно работает ненадежно. Это обусловлено тем, что при снижений контролируемого напряжения искаженной формы до величины заданной (при нормальной форме кривой напряжения) уставки срабатьшает на выходе измерителя появляются значительные пульсащги, вызывающие

срабатывание пеового транзисторного ключа с емкостью. Его выходное напряжение представляет собой последовательность импульсов с частотой, равной частоте импульсации. При этом выходной сигнал устройства также представляет собой аналогичную последовательность импульсов, в то время как необходимо иметь постоянное напряжение, равное напряжению источника питания устройства. Любое единичное искажение формы кривой контролируемого напряжения, вызванное например, импульср{ой наводкой и связанное с кратковременным снижением напряжения ниже уровня уставки, приводит к ложному срабатыванию устройства .

Цель изобретения - повьш1ение надежности работы устройства при искаженной форме кривой контролируемого напряжения сети.

08546 .. 2

Цель достигается тем, что устройство, для контроля напряжения дополнительно снабжено последовательно соединенными инвертором, третьим с транзисторным Kjno40M с емкостью и третьим пороговым элементом, вклю.Ченными между цепью смещения и базой net)Boro транзисторного ключа с емкостью.

10 На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройстваi на фиг. 2 эпюры напряжений для контролируемого напряжения с искаженной формой. Устройство для контроля напряже15 ния состоит из измерителя 1 с делителем напряжения 2, к которому через первый пороговый элемент (стабилитрон) 3 подключены цепь смещения 4 и последовательно соединенные ин20 вертор 5, третий транзисторный ключ с емкостью 6, третий пороговый элемент 7, первый транзисторный ключ с емкостью 8, второй пороговый элемент (стабилитрон) 9 и второй тран25 зисторный ключ 10, причем измеритель 1 и первый пороговьй элемент 3 включены инверсно. На фиг. 1 обозначено: 11, 12, 13, 14 - точки, в которых измеряются выходные напряжения элеQ ментов устройства. На фиг. 2 обозначено: Vf. - соответствую1:1Ие напряжения (в точках 12 и 13) На конденсаторах (нагрузке ключей); U-,, U g пороговые напряжения, соответствуюирё напряжениям пробоя пороговых элементов 7 и 9, Uj - напряжение пробоя первого порогового элемента 3, соответствующее уставке срабатывания устройства.

Устройство работает следующим образом.

При искаженной форме кривой контролируемого напряжения при его снижении (действующего значения - фиг. 2 Т.11, кривая б) до величины уставки срабатьшания устройства (фиг. 2 т. 12, напряжение Ш , время t..) или при возникновении коммутационной помехи (фиг, 2, Т. 11, кривая а диапазон времени ) напряжение на выходе измерителя 1 периодически превьппает уровень прббоя первого порогового элемента (стабилитрона) 3 (фиг. 2-11). Следствием этого является возникновение предварительно проинвертированной инвертором 5 последовательности импульсов на выходе третьего транзисторного ключа с емкостью 6 (фиг. 2 т, 12). Конденсатор последнего заряжается до напряжения, величина которого пропорциональна длительности .импульсов. При превышении напряжением конденса тора напряжения пробоя (U-) третьег порогового элемента 7 срабатывает первый транзисторный ключ с емкостью 8 (фиг. 2 т. 13), на выходе которого также появляются импульсы, а его конденсатор, работающий в режиме Разряд-заряд не успевает ,заряжаться до уровня пробоя (Ug) второго порогового элемента 9. Второй транзисторный ключ 10 на время закрывается, т.е. на выходе Устройства появится устойчивый постоянный сигнал, равный напряжению источника питания и независящий от формы вход ного напряжения. Постоянную времени заряда первог транзисторного ключа с ёмкостью 8 и напряжение пробоя второго порогового элемента 9 можно варьировать с учетом максимально возможных искаже ний формы кривой контролируемого напряжения. Время запаздывания срабатывания () в предлагаемом устройстве необходимо для исключения «енадежной работы устройства Г1 при искажении формы кривой контролируемого напрАжения и при единичной импульсной помехе. Это время определяется параметрами вновь введённых элементов: третьего транзисторного ключа с емкостью 6 и третьего порогодого элемента 7. Максимальное время запаздывания, обеспечивающее надежную работу устройства при искажении формы кривой входного напряжения до 20%, составляет величину, непревышающую 1/6 периода входного напряжения. При неискаженной форме кривой контролируемого напряжения устройство срабатывает также в момент времени -t аналогично вышеописанному принципу действия, так как величины действующих значений входного напряжения при двух различных его формах практически одинаковы. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет применять устройство tl1 при искаженной форме кривой контролируемого напряжения сети без перестройки уставки срабатьгеания, сохраняя положительные свойства последне.го и увеличивая надежность его работы. Работа устройства проведена на натурном стенде при работе сети с тиристорной нагрузкой.

f/

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ по авт.св. № 746803, отлич ающе.е ся тем, что, с целью повьшения надежности его работы при искаженной форме кривой контролируемого напряжения сети, оно дополнительно снабжено последовательно соединенными инвертором, третьим транзисторным ключом с ёмкостью и третьим пороговым элементом, включенными между цепью смещения и базой первого транзисторного ключа с емкостью.

f

U-.