Устройство ограничения ударного тока короткого замыкания Советский патент 1987 года по МПК H02H9/02 

11

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам ограничения тока короткого замыкания и предназначено для ограничения ударного тока короткого зам1з1кания в системах электроснабжения промышленных предприятий.

Цель изобретения - повышение быстродействия ограничения ударного тока короткого замыкания.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

На схеме устройства представлены понизительный трансформатор 1 , ти,ри сторный ключ 2, токоограничивающее сопротивление 3, датчик А тока, потребители 5 и 6, выключатели 7 и 8, блок 9 управления тиристорным ключом содержащий дифференцирующее звено

10,первое пропорциональное звено

11,первый блок 12 возведения в квадрат, звено 13 двойного дифференци- ров ания, второе пропорциональное ; звено 14, второй блок 15 возведения

в квадрат, первый сумматор 16, схему 17 извлечения квадратного корня, второй сумматор 18, третий сумматор 19, схему 20 выпрямления, пороговый элемент 21 и схему 22 формирования сигнала на включение.

Дифференцирующее звено и звено двойного дифференцирования могут быт реализованы на операционном усилителе постоянного тока с постоянным резистором в цепи обратной связи и конденсатором на входе. Для звена двойного дифференцирования указанная схема удваивается. Пропорциональные звенья могут быть реализованы на основе операционного усилителя постоянного тока, на вход и в цепь обратной связи которого включен постоянны резистор. Первый и второй блоки возведения в квадрат могут быть вьтол- нены на базе аналогового перемножителя сигналов, Блок извлечения квадратного корня реализуется путем включения в отрицательную обратн ую связь операционного усилителя схемы квадратора. Пороговый элемент может быть выполнен на основе компаратора. Датчик тока представляет собой трансформатор 1 тока.

Устройство работает следующим образом.

С датчика 4 тока снимается сигнал по току i(t), который разветвляется fe звенья 10 и 13 и в третий сумматор

5

0

5

572

19. В звене 10 сигнал по току i (t) )еренпируется во времени и поступает на вход пропорционального звена 11, где умножается в К, раз (К, 0) , где CJ ZTf - угловая частота питающей сети; f 50 Hz - частота питающей сети.). С выхода первого пропорционального звена 11 сигнал К, pi(t)(p d/dt - дифференциальный оператор) поступает на входы первого блока 12 возведения в квадрат. На выходе блока I2 получается сигнал . K,pi(t)J , который поступает на вход первого сумматора 16. В звене 13 двойного дифференцирования сигнал i(t) дважды дифференцируется и поступает на вход второго пропорцио- HajtbHoro звена 14, где сигнал (t) умножается в К раз (К со ) .

С выхода второго пропорционального звена 14 сигнал V.p(t) поступает на входы второго блока 15 возведения в квадрат и на второй вход третьего сумматора 19. На выходе блока 15 получается сигнал (t), который поступает на первый вход первого сумматора 16. В результате су У1мирования сигналов К pi (t) и ) в первом сумматоре 16 на его выходе, возникает сигнал I m , который соответствует квадрату амплитудного значения контролируемого тока i(t). Сигнал поступает в схему 17 извлечения квадратного корня, на выходе которой получается сигнал Im. Сигнал амплитудного значения контролируемого тока т поступает на первый вход второго сумматора 18. Сигнатш i(t) и .р (t суммируются в третьем сумматоре 19, на выходе которого получается сигнал, равный сумме указанных сигналов. Он выпрямляется в схеме 20 выпрямления и поступает на второй вход второго .

сумматора 18, 1

В результате суммирования сигналов

во втором сумматоре 18 на его выходе модулируется сигнгш ударного тока

п ib, который сравнивается с пороговым сигналом 1 в пороговом элементе 21. В случае превьшения сигналом i,, величины порогового сигнала „ на выходе порогового элемента 21 появляется

г сигнал Цп управляющий включением ,схемы 22 формирования сигнала включения тиристорного ключа, на выходе которой появляется сигнал , который подает команду на включение тири0

5

0

5

31319

сторного ключа 2, Тиристорный ключ включается и соединяет токопровод с токоограничивающим сопротивлением 3, при этом осуществляется ограничение тока короткого замыкания до момента 5 отключения выключателя 7 при К.З. в точке К. В случае, когда величина

сигнала ii, меньше величины i,

тири|ц i jcnomc jocjuninriDl f..f

сторный КЛЮЧ 2 заперт и токоограни- чения не происходит.

Формула изобретения

Устройство ограничения ударного тока короткого замыкания сети, включающей в себя токопровод с потребителями, содержащее тиристорный ключ с выводами для подключения к токопро- воду, причем последний вторыми выводами связан с токоограничивающим сопротивлением, а блок управления

тиристЬрным ключом связан с датчиком тока нагрузки, отличающее- с я тем, что, с целью повьщ1ения быстродействия, блок управления тири- сторным ключом выполнен в виде диф- ференцир.)щего звена и звена двойного

Составитель К.Фотина Редактор Н.Тупица Техред Л.Олиййык

Заказ 2522/50 Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная.4

319

5

fO

J5

20

1574

дифференцирования, входы которых объединены между собой и подключены к датчику тока нагрузки, при этом выход дифференцирующего звена подключен через последовательно соединенные первое пропорциональное звено и первый блок возведения в квадрат к первому входу первого сумматора, выход звена двойного дифференцирования подключен через последовательно соединенные второе пропорциональное звено и второй блок возведения в квадрат к второму входу первого сум- матор а, а выход первого сумматора подключен через схему извлечения квадратного корня к первому входу второго сумматора,при этомпервьй вход третьего сумматора связан с датчиком тока, второй вход соединен с выходом второго пропорционального звена, а выход подключен через схему вьтрям- ления к второму входу второго сумматора, выход которого связан через пороговый элемент со схемой формирования сигнала на включение на выходе блока зшравления тиристорным ключом.

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повьшение быстродействия. Сигнал с датчика тока 4 с помощью дифференцирзтощего звена 10, звена двойного дифференцирования 13, пропорциональных звеньев II, 14, блоков возведения в квадрат 12,15, сумматоров 16,18,19, схемы извлечения квадратного корня 17, схемы выпрямления 20 преобразуется в сигнал, пропорциональный ударному току короткого замыкания. Полученный сигнал сравнивают в пороговом элеменч те 21 с пороговым значением. При пре- вьппении сигналом порогового значения включается тиристорный ключ 2, соединяя токопровод с токоограничивающим сопротивлением 3. Ударный ток корот-i кого замыкания снижается, после чего отключается выключатель 7, отсоединяя токопровод от точки короткого замыкания. 1 ил. (/) IT 00 о i