Устройство для защиты электроустановки от обрыва фаз Советский патент 1985 года по МПК H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защи ты трехфазных электроприемников от исчезновения фаз питающего напряжени По основному авт.св. № 862306 известно устройство для защиты электроустановки от обрьгеа фаз, содержаще подсоединенный к фазам защищаемого электроприемника однополупериодный выпрямитель, нагруженный через балластный резистор насыщающимся трансформатором, вторичная обмотка которо го через выпрямитель и интегрирующую RC-цепочку соединена с реагирующим органом, выполненном на транзисторе, к коллекторной цепи которого подключено реле, включенное исполнительнЬм размыкающим контактом в цепь.управления электроустановкой Cl3. Недостатком данного устройства является низкая чувствительность, так как трансформатор работает по частньм циклам перемагничивания. Индукция, следовательно, изменяется , в пределах от остаточной до насьпцеНИН. Малая величина изменения индукции обуславливает наведение малой ЭДС вторичной обмотки. Помимо низкой чувствительности для такого режима работы трансформатора характерно и низкое использование стали магнитопровода. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства для защиты к исчезновениям фаз питающего напряжения. Поставленная цель достигается тем что в устройство дпя ащиты электроустановки от обрыва фаз дополнительно введены два конденсатора и второй резистор, а насыщающийся трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной встречно с основной и под ключенной через второй резистор к вы ходу однополупериодного выпрямителя, причем первый конденсатор подключен параллельно дополнительной обмотке насыщанщегося трансформатора, а второй конденсатор - параллельно первому балластному резистору. На фиг. 1 представлена принципиал ная электрическая схема устройства дЛя защиты электроустановки от обрыва фаз; на фиг. 2 - временные диагра мы, иллюстрирующие принцип работы / устройства. Устройство подключается к зажимам электроприемника 1 и содержит выпрямитель 2, нагруженный включенной через первый резистор 3 первичной обмоткой насьпцающегося трансформатора 4, Ко вторичной его обмотке через выпрямитель 5 и интегрирующий контур 6 подключен реагирующий орган 7. Исполнительный контакт В его реле включен ; в ц,епи управления пускателем 9. Трансформатор 4-снабжен дополнительной обмоткой 10, зашунтированной первым конденсатором 11 и соединенной через второй резистор 12с выходом вьтрямителя 2. Кроме того, параллельно резистору 3 подключен второй конденсатор 13. На диаграммах (фиг. 2«а и 6) показаны выходное напряжение 14 выпрямителя 2 и магнитодвижущая сила 15 трансформатора 4, величина порога насыщения 16 трансформатора 4, намагничивающая сила 17 от тока дополнительной обмотки 10, причем фиг. 2 а соответствует нормальному режиму, а фиг. 26 - режиму обрыва фазы На фиг. 2б , г, и и е показаны напряжения 18 на вторичной обмотке трансформатора 4, напряжение 19 на выходе выпрямителя 5, напряжение 20 на интегрирующем контуре 6 и выходное напряжение 21 реагирующего органа 7 в режиме обрыва фазы. Устройство работает следующим образом. Симметричному напряжению питания защищаемого электроприемника 1 соответствует пульсирующее вьтрямленное напряжение 14, показанное на фиг.. Под действием этого напряжения через RC-цепочку 3-13 и первичную обмотку трансформатора протекает ток, создающий часть намагничивающей силы (НС). Ток дополнительной вновь введенной обмотки 10 создает практически неизменную по величине магнитодвижущую силу 17 (МДС) противоположного знака (для этого дополнительная обмотка 10 включается встречно основной). Суммарная МДС 15 трансформатора 4 приведена на фиг. 2а. Так как величина МДС 15 в любой мсмент времени превышает порог насьицения 16 (как это видно из диаграммы 2с(), то магнитопровод трансформатора 4находится в глубоком насыщении и ЭДС его вторичной обмотки практически равна нулю. При этом выходное напряжение интегрирующего контура 6 также имеет нулевое значение. Транзистор реагирующего органа 7 и его исполнительное реле,. следовательно, обесточены. Контакт 8 в цепи управления защищаемым электроприемником остается замкнутым.

Если в результате повреждения какого-либо элемента питающей цепи происходит исчезновение одной из фаз в кривой выпрямленного напряжения 14 появляются провалы (фиг. 25). На интервалах нулевого значения выходного напряжения выпрямителя 2 ток первичной обмотки трансформатора 4 также снижается до нуля. В точк.е снижения напряжения 14 до нулевого урбвня ток первичной обмотки трансформатора не равен нулю, а имеет отрицательнее значение. Это обусловлено, во-первых, наличием конденсатора 13 в цепи первичной обмотки, при этом на начальном участке провала выпрямленного напряжения, когда напряжение 14 равно нулЮ| заряженный в конденсатор 13 (на его верхней обкладке отрицательный потенциал) . разряжается по цепи: основная обмотка трансформатора 4 - дополнительная обмотка 10 того же трансформатора - резистор 12 (другая часть разрядного .тока ПРОХОДИТ через резистор 3, а в обмотке 10 разветвляется и в ветвь конденсатора 11). Из фиг. 1 видно, что НДС основной и дополнительной обмоток трансформатора 4 при этом

суммируются (в то время как токи, создаваемые выпрямителем 2 в тех же обмотках, создают разноименные намагничивающие сипы). Результирующая кривая НС трансформатора имеет форму показанную на фиг. 25 . Из диаграммы видно, что в неполнофазном р&киме МДС 15 проходит весь диапазон от положительного до отрицательного значеНИИ порога насыщения 16 трансформатора. Такому режиму магнитопровода соответствует изменение индукции от -Вд до Bj, т.е. ЛВ 2 Bg. В данном случае, следовательно, используется весь диапазон возможного изменения индукции. Напряжение 18 вторичной обмотки трансформатора при этом имеет максимальную величину (фиг,26). Этот сигнал после выпрямления 19 подается на интегрирующий контур 6. Конденсатор последнего от импульса к и fпyльcy заряжается и через не сколько периодов отпирает транзистор реагирующего органа 7, вызывая dpaбатьгаание исполнительного реле. Его контакт, в свою очередь размыкает цепь питания катушки пускателя. Защищаемый электроприемник отключается от сети, в которой произошло исчезновение фазы.

Предлагаемое устройство, обладающее повыпенной чувствительностью, может найти широкое, применение для защиты электроустановок.

Q

16

О

11 16

1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИШ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ОБРЫВА ФАЗ по авт. св. № 862306, отличающееся тем, что, с цепью повынения чувствительности, в него дополнительно введены два конденсатора и второй резистор, а насыщающийся трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, включенной встречно с основной и подключенной через второй резистор к выходу однополупериодного выпрямителя, причем первый кондеисатор подключен параллельно дополнительной обмотке насыщамцегося трансформатора, а второй конденсатор - параллельно первому балластному резистору..