Устройство для двухступенчатой токовой защиты сети переменного тока Советский патент 1985 года по МПК H02H3/08 

2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что автогенератор порогового элемента вьшолнен в виде последовательно соединенных туннельного диода и катушки индуктивности, зашунтированной конденсатором.

3.Устройство по п.1,о т л и чающееся тем, что автогенератор порогового элемента вьтолнен

в виде параллельно соединенных туннельного диода и RC-контура.

4. Устройство по П.1, отличающееся тем, что автогенератор порогового элемента выполнен в виде последовательно соединенных двух встречновключенных туннельных диодов и катушки индуктивности, зашунтированной конденсатором.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ СЕТИ ПЕРЕШННОГО ТОКА, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока. / г потенциометр задания уставки срабатывания, пороговьй элемент и первый исполнительньй элемент, а также второй исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, вход второго исполнительного элемента подключен к выходу порогового элемента, выполненного на последовательно соединенных автогенераторе, амплитудном детекторе и формирователе импульсов, причем исполнительные элементы выполнены в виде реле частоты. (Л « 9 Фиг.1

,.,,

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к устройствам для защиты электроустановок от токовых перегрузок.

Известно устройство, позволянщее 5 контролировать момент возникновения перегрузки и вносить коррекцию в работу защищаемого агрегата до момента . его аварийного отключения цепями максимальной токовой защиты, вьшолнен- О ное на основе теплового реле, имеющего дополнительные контакты. При возникновеняи перегрузки расцепляювщй рычаг реле начинает движение сразу, без вьщержки времени, производя ,5 ыкание контактов первой ступени, доолнительно введенных в реле и используемых в системах сигналиэащш. ри возрастании тока в контролируеой цепи.до величин, соответствующих -jO значениям аварийных режимов, осуществляется размьшание контактов второй ступени устройства, функционально связанньк с исполнительным узлом защиты контролируемого агрегата C1.2$

Недостатки данного устройства Состоят в низкой надежности и малой точности вследствие использования в ка-, честве датчика тока нагревательного элемента теплового реле.30

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для двухступенчатой токовой защиты, содержащее трансформатор тока с выпрямителем контд)олируемого сигнала и потенцио- 3S метром уставки, два пороговых и дйа исполнительных элемента, вьтолненных в виде операционных усилителей. Входы пороговых элементбв подключены фильтру, установленному на выходе «) выпрямителя контролируемого сигнала.

посредством потенциометров. На другие входы пороговых элементов подается опорное напряжение, формируемое параметрическим стабилизатором из напряжения питания устройства C2J .

Однако стабильность порогов срабатывания устройства зависит от параметров конденсатора фильтра, устройству требуются прецизионные источники питания операционных усилителей и цепи температурной стабилизации опорного напряжения. Таким образом его Основные недостатки сводятся к низкой точности и сложности.

Цель изобретения - повьш1ение точ-: ности и упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для двухступенчатой токовой защиты сети переменного тока содержащем йоследовательно соединенные трансформатор тока, потенциометр задания уставки срабатывания, пороговый элемент и первый исполнительный элементi а также второй исполнительный элемент, вход второго исполнительного элемента подключен к выходу порогового элемента, выполненного на последовательно соединенных автогенераторе, амплитудном детекторе и формирователе импульсов, причем исполнительные элементы выполнены в виде реле частоты.

Автогенератор порогового элемента может быть вьтолнен либо в виде последовательно соединенных туннельног диода и катушки индуктивности, защунтированной конденсатором, либо в виде параллельно соединенных туннельного диода и RC-контура.

Автогенератор порогового элемента выполнен в виде последовательно соединенных двух встречновключенных туннельных диодов и катушки индуктив ности., зашунтированной конденсатором На фиг.1 показана схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Устройство (фиг.1 а, б) содержит трансформатор 1 тока, нагруженный по тенциометром 2 задания уставки, поро говьй элемент 3, имеющий автогенератор 4, амплитудный детектор 5, выпол ненный в виде диода 6 и конденсатора 7, и формирователь 8 импульсов, а также исполнительные элементы 9 и 10 выполненные в виде .реле частоты. Фор мирователь импульсов 8 может, например, содержать транзисторный усилителе 11 и формирующую цепочку, состо ящую иэ конденсатора -12, резистора 13 и диода 14. Исполнительный элемен 10, так же как и элемент 10, может быть вьтолнен в виде двухтранзисторного усилителя 15 и 16, к нагрузке 17 которого подключен диод 18, соединенный также с конденсатором 19, шунтированным резистором 20-и соединенным с базой выходного транзистора 21, коллектор которого соединен с выходной клеммой 22 устройства. Возможны различные варианты испол нения автогенератора 4 порогового . элемента -3, вьтолненного на туннельном диоде 23 (фиг.1Ь,г,Э). При протекании по первичной обмот ке трансформатора 1 тока контролируемого тока, на его вторичной обмот ке появляется напряжение, пропорциональное величине тока. Это напряжени (фиг.2, диаграмма 24) прикладывается к потенциометру 2, который является регулятором порога срабатывания устройства. Снимаемое с его движка напряжение подается на автогенератор 4 , порогового элемента 3. При возрастании контролируемого тока до величины уставки, амплитуда напряжения, снимаемого с движка потенциометра 2, достигает величины, необходимой для смещения рабочей точки туннельного диода 23 порогового элемента 3 на участок с отрицательным сопротивлени ем. При этом автогенератор 4 возбуждается и с него снимается пачка импульсов, совпадающая по времени с максимумом напряжения в данном полупериоде (фиг.2, диаграмма 25). Указанная пачка импульсов подается на амплитудный детектор 5, на выходе которого формируется огибающая (фиг.2 диаграмма 26); При действии ,на вторичной обмотке трансформатора 1 полупериодов другой полярности туннельньй диод 23 порогового элемента 3 смещается на обратную ветвь вольтамперной характеристики и, следовательно, генерации пачек импульсов в указанные прлупериоды не проИсходит. Получаемый на выходе амп.г1иту.дного детектора 5 шшульс (фиг.2, диаграмма 25) преобразуется формирователем 8 в прямоугольный импульс (фиг.2, диаграмма 27), который после снятия с коллектора транзисторного усилителя 11 дифференцируется конденсатором 12. С резистора 13 снимаются короткие положительные импульсы (фиг.2, диаграмма 28), подаваемые на вход исполнительных элементов 9 и 10. Входной импульс преобразуется транзисторами 15 и 16 в положительный импульс заданной длительности (фиг.2, диаграмма 28), определяемой параметрами цепи из конденсатора 12 и резистора 13. При запирании транзистора 16 при действии указанного импульса происходит заряд конденсатора 19 через резистор 17 и диод 18 до напряжения, определяемого соотношением резисторов 17 и 20. Величины указанных резисторов подобранны таким образом, что при следовании входных импульсов с частотой 50 Гц, конденсатор 19 заряжается до напряжения, необходимого для отпирания транзистора 21, к ко.штектору которого может быть присоединено электромагнитное реле. Таким образом, при достижении контролиуемьм током величины уставки срабатывает один из исполнительных элементов, например, 10, Соотношение величин резисторов 17 и 20 для исполнительного элемента 9 выбрано таким образом, чтобы заряд конденсатора 19 указанного элементадо напряжения, необходимого для отпирания транзистора 21 этого блока, осуществлялся при частоте следования входных импульсов 100 Гц. При дальнейшем нарастании контролируемого тока растет напряжение на вторичной обмотке трансформатора 1 тока. При этом автогенератор 4 в те- . чение действия положительного полупериода напряжения выдает две пачки импульсов, имскмцих высокочастотное за