Устройство для защиты трехфазной электроустановки Советский патент 1987 года по МПК H02H3/24 H02H7/09 

Изобретение относится к электротехнике а именно к устройствам для защиты трехфазных электроустановок от недопустимого понижения напряжения, неправильного чередования и обрыва фаз, и может быть использовано в различных отраслях промьпйленности для защиты трехфазных потребителей при различных аварийных режимах.

Цель изобретения - расширение фунциональных возможностей путем фиксации вида повреждения с указанием поврежденных фаз.

На фиг. 1 приведена функциональ -- ная схема устройства для защиты трехфазной электроустановкиi на фиг. 2 - .временные диаграммы работы отдель- ньрс блоков устройства, где U,| - напряжения в контрольных точках i (i 1,2,3,...) .

Устройство содержит пороговый .блок 1, подключаемый входами к контролируемым фазам электроустановки, блок 2 синхронизации, пять входов которого подключены к трем входам и пе вому и второму выходам порогового бл ка 1, блок 3 индикации, логический блок 4 фиксации Аварийного режима, включающий первый 5 и второй 6 триггеры и логический элемент И.7, выходной усилитель 8, вход которого подключен к выходу блока индикации, и исполнительный орган §, подключенный входом к выходу усилителя 8. Выход первого триггера 5 логического блока 4 соединен с первым входом логического элемента И 7, выход которого подключен к запускающему входу второго триггера 6, Запускающий вход первого триггера 5, второй вход логического элемента И 7 и объединенные сбрасьгеающие входы первого 5 и второго 6 триггеров образуют соот- вественно первый, второй и третий входы логического блока 4 фиксации аварийного режима, выходом которого является выход второго триггера 6. Шесть выходов блока 2 синхронизации подключены к первым шести входам блока 3 индикации, седьмой вход которого соединен с выходом логического блока 4, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам блока 2 синхронизации, являющимся указателями фаз с пониженным напряжением, причем второй и тре тий выходы являются указателями

отстающей и опережающей фаз соответственно. Четвертый, пятый и шестой выходы блока 2 синхронизации являются указателями оборванной фазы.

Пороговый блок 1 выполнен н основе компаратора 10, на инвертирующий и неинвертирующий входы которого через резистивные делители напряже- ния подаются сигналы соответственно от источника стабилизированного напряжения и с выхода трехфазного од- нополупериодного выпрямителя 11, входы которого являются входами порогового блока 1, первым и вторым выходами которого являются выходы соответственно трехфазного однополупериод- ного выпрямителя 11 и логического элемента НЕ 12, подключенного входом ,

к выходу компаратора 10. Отличительной особенностью указанного порогового блока 1 является наличие общего порогового элемента (компаратора 10) и общего делителя уставок, задаваемых переключателями 13 и 14 (фиг. 1) для всех трех фаз. Это позволяет од- ноз начно и одновременно производить настройку срабатывания устройства в диапазоне 0,5 Цц, UH (где Иц - номинальное фазное напряжение сети) по всем -трем фазам в отличие от устройства-прототипа, имеющего отдельные для каждой фазы пороговые Элементы, что требует настройки уставок срабатывания по каждой фазе отдельно. Блок 2 синхронизации содержит соединенный в звезду трехфазный делитель 15 напряжения с подключенной к нулевой точке нейтралью, входы и вы,ходы которого подключены.соответственно к контролируемым фазам и через ограничительные сопротивления 16 - к входам трех логических элементов НЕ 17-19, трехфазный однополупериодный выпрямитель 20, входы и выход которого соединены соответственно с входами логических элементов НЕ 17-19 и с нулевой точкой, шесть логических элементов ИЛИ-НЕ 21-26,

выходы которых являются выходами блока 2 синхронизации, и цепь ограничения сигнала, состоящую из последовательно включенных резистора 27, подключенного к источнику стабилизиро ванного напряжения, и диода 28, катод которого соединен с первым выходом порогового блока 1. Первые входы логических элементов ИЛИ-НЕ 21-23, выходы которых являются указателями

фаз с пониженным напряжением (первый, второй и третий выходы блока 2 синхронизации), подключены к выходам логических элементов НЕ 17-19. Вторы входы элементов ИЛИ-НЕ 21-23 объединены и подключены к второму выходу порогового блока 1. Первые входы логических элементов ИЛИ-НЕ 24-26, выходы которых являются указателями оборванной (четвертый, пятый и шестой выходы блока 2 синхронизации) подключены к входам трехфазного одно полупериодного выпрямителя 20. Вторы входы элементов ШШ-НЕ 24-26 объеди- нены и подключены к общей точке соеднения резистора 27 и диода 28 (точка К12) цепи ограничения сигнала. Среднее значение уровня напряжения на первом выходе порогового блока 1 выбрано в несколько раз (3-4 раза) превышающим уровень напряжения Uj. источника стабилизированного напряжения цепи ограничения сигнала. Поэтому при снижении напряжения любой из контролируемых фаз даже ниже порога минимальной 1 ставки порогового блока 1 на выходе цепи ограничения сигнала (точка К12) ос ается уровень напряжения, равный -t-U , Потенциал точки К12 становится равным нулю лишь при практически полном отсутствии напряжения в одной из контролируемых фаз (обрыве фазы).

Таким образом, в блоке 2 синхронизации происходит селективное разделение поступающих с первого и второго выходов порогового блока 1 импульсов по каждой из фаз и различаются

случаи снижения напряжения от случаев 40 всех трех фаз пороговым элементом

обрыва фаз..

Блок 3 индикации содержит схему дешифрации аварийного состояния сети и подключенные к ее выходам семь инди- каторов (на фиг, 1 не показаны), три ,из которых указывают наименования фаз с пониженным напряжением, другие три- наименования оборванных фаз, седьмой индикатор фиксирует режим изменения чередования фаз.

В нормальном режиме работы сети на выходах блока 2 синхронизации и логического блока 4 фиксации аварийного состояния присутствуют последовательности импульсов определенной частоты (фиг. 2), при-которых индикаторы блока 3 индикации не горят и отсутствует сигнал на его выходе. При снижении напряжения хотя бы в одной

из фаз ниже допустимого уровня, определяемого уставкой порогового блока 1, при обрьгое фазы или изменении порядка чередования фаз на выходе логического блока 4 фиксации аварийного состояния (точка К7) исчезает нормальная последовательность импульсов (на выходе блока 4 будет либо

0

5

О

как это изображено на фиг. 2,

0

либо 1), что приводит к появлению сигнала на выходе блока 3 индикации и срабатыванию исполнительного органа 9,., отключающего электроустановку. При этом в блоке 3 индикации на основе анализа поступающих на его входы сигналов определяются вид повреждения (снижение напряжения, обрыв фазы или изменение порядка чередования фаз) и поврежденные фазы, которые фиксируются .зажиганием соответствующих индикаторов (например, свето- диодов) блока 3 индикации. Так как последовательность сигналов на первых трех входах блока индикации оди- ° накова как при снижении напряжения какой-либо из фаз, так и при обрыве этой фазы, то для правильной фиксации вида повреждения контроль сое- . тояния обрыва фазы в блоке 3 индикации имеет временной приоритет по сравнению с контролем снижения напряжения.

Таким образом, изобретение позво- с ляет расширить функциональные возможности устройства путем фиксации вида повреждения с указанием поврежденных фаз. Кроме того, выполнение порогового блока с общим для

5

0

позволяет уменьшить число элементов в пороговом блоке и упростить процесс его настройки.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазной электроустановки, содержащее пороговый блок, подключаемый входами к контролируемым фазам, выходной усилитель, выход которого подключен к входу исполнительного органа, и логический блок фиксаций аварийного состояния, включающий два триггера и логический элемент И, при этом выход первого триггера соединен с первым входом логического элемента И, выход которого подключен к запускаю- щему входу второго тригг&ра, запус

кающий вход первого триггера, второй вход логического элемента И и объединенные сбрасьтающие входы первого и второго триггеров образуют соответственно первый, второй и третий входы логического блока фиксации аварийного режима, выходом которого является выход второго триггера, отличающееся тем, что, с це- лью расширения функциональных возможностей путем фиксации вида повреждения с указанием поврежденных фаз, в него дополнительно введены блок индикации и блок синхронизации, под- ключенный входами к трем входам и первому и второму выходам порогового

./С5|

и не:

д пп п . пд

Hi

п П- п

i w4 i/Cr

Составитель В.Онучин Редактор М.Андрушенко Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5804/49 Тираж 618 Подписное ВНЖПИ Государственного комитета СССР

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

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

ю15

6103 6

блока, при этом шесть выходов блока синхронизации подключены к первым шести входам блока индикации, седьмой вход которого соединен с выходом ло- rtPiecKoro блока фиксации аварийного режима, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к первому, второй и третьему выходам блока синхронизации, являющимся указателями фаз с пониженным напряжением, причем второй и третий выходы являются указателями отстающей и опережающей фаз соответственно , выход блока индикации соединен с входом выходного усилителя.

-/

.;

фие.г

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной за1ците. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем фиксации вида повреждения с указанием поврежденных фаз. За счет введения блока синхронизации 2 производят селективное разделение поступающих с первого и второго выходов порогового блока 1 импульсов по каждой фазе. Различаются случаи снижения напряжения и обрыва фаз. Блок индикации указывает фазы с пониженным напряжением, оборванные фазы и режим изменения чередования фаз. 2 ил. СО СП а: