Устройство защиты для селективных автоматических выключателей Советский патент 1988 года по МПК H02H3/08 

СП

о со

1 :и)прете11ис i:: :И) к области полу: рМИ0.1 1|1КОВЫ.Х ХЧ Г|;)11С ГВ ЗЗЩИТЫ НИЗКО: о.|;)Гп1,| улектрпуfjiiiioiiOK переменного то- , и McicriiocTi к устройствам защиты автома 1 ически . иочателей.

lU .ii :чоб)(пч Н1 ;я - повышение быстродействия защиМ) при включении автомати- чес кого .К)чакмя на короткозамкнугую цепь.

На чертеже 11|)иведена схема стр(йства.

Вторичн1)1е обмотки трансформаторов 1 тока, устаиои.и нные в каждый ио.чюс и11|к. 11очателя, г.к,iioMCHi.i но схеме звезды на ).уне)иодный в1 П1рямите, |1 2. К выхо- д Д 5ух11о,1унериод11ого 1Я)Н1|). 1Я 2 подсоединены измерите. резистор 3 и нако- ните,|ьный конденсатор 4. (/габилизания напряжения на накопительном конденсаторе 4 осун1ествляется стабилитроиом о.

Ре.ле максима.тьного тока состоит из ВХОД11О1-0 реле 6, элемента 7 времени и. выходного реле 8. Выходное pe/ie 8 через стабилитрон 9 нодк.чючено к входу ирис- тора К), в анодную цеи1 кото)ого вклю- чеиа катуи1ка 1 1 отк, 1ючаюи1е(4) лектро- ма|-нита вьпч.ночателя.

Питание pe. ie максимального тока нк . ; iiiяется ог конденсатора 12 и стаби- .1итроп;1 13. К выходу вынрямите.чя 2 под- к.чючена нос.кмовате. пень, состояпи1я из резист()|1; 14. сгабилитроиов 15 и Hi. общая гочка соединения которых через диод 17 нодк.иочена к входу pe. ie 8.

Напряжение с 1аби. 1изаиии стабилитрона 16 выбираегся ниже, чем стабилитрона 9, и должно быть ниже, чем напряжение стабилитрона Г).

Выходное реле 8 выполнено в виде триггера на комп.е.ментарной паре транзисторов и имеет два устойчивых состояния: исходное, когда оба транзистора закрытЕя, и состояние срабатывания, когда оба транзистора открьггы.

Устройство работает с.тедуюшим образом.

При включении выключателя на нагрузку заряжаюгся конденсаторы 4 и 12. При возникновении короткого замыкания срабатывает входное реле 6. После отсчета выдержкн времени элементом 7 выходное реле 8 через стабп.титрон 9 включает тиристор 10, и паконительный конденсатор 4 разряжается на кату1нку 11 отключающего электромагнита.

При включении выключателя на коротко- замкнутую цень также происходит заряд конденсаторов 4 и 12, причем заряд коп- денсатора 12 происходит значительпо быстрее. Одновременно пенью, состоящей из элементов 14-16, осуществляется контроль напряжений на измеритель- но.м резистора 3 и накопительном конденсаторе 4. Если ток короткого замыкания превыщает определенный уровень, задаваемый напряжением пробоя стабилитрона 15, и напряжение на накопительном конденсаторе 4 в этот момент ниже напряжения пробоя стабилитрона 16, диод 17 оказывается открытым. Это свидетельствует о включении вык.тючателя на короткозамкну- тую цепь, и через диод 17 сигнал с измерительного резистора 3 иоступает на вход реле 8. Реле 8 срабатывает, остается в этом состоянии и после зарядки накопительного конденсатора 4 до уровня стабилизации стабилитрона 9 происходит

0 включение тиристора с выдачей команды на отключепие выключателя без принудительной В1 1держки времени, создаваемой элементом 7. Указанные процессы происходят достаточно быстро, так что срабатывание

г , 1ючате. 1я происходит Fia первой полуволне тока КЗ.

Если аварийный режим возник ири заряженном нако1П1телы10м конденсаторе 4, т. е. несколько позже включения выключателя, то диод 17 закр1)1т, и срабаты0 вание выключателя произойдет с принуди- те.1ьной выдержкой времени, как описано выше.

11оско, 1ьку накопительный конденсатор 4 заряжается до напряжения стабилитрона 5 ири токах, примерно 5-10% поминальной нагрузки, контроль коммутационного .положения выключателя по величине напряжения на конденсаторе 4 оказывается достаточно э(})фективным.

5

30

Формула изобретения

Устройство зан1иты для селективных автоматических выключателей, содержащее трансформаторы тока с первичными обмотками с выводами для подключения в

г контролируемую цепь, а вторичные об.мот- ки включены по схеме полной звезды, первые одноименные выводы трансформаторов тока соединены между собой, а вторые их одноименные выводы подключены к входам двухполупериодного выпрямителя, к вы0 ходам которого подключена последовательная цепочка из измерительного резистора и накопите.чьного конденсатора, параллельно из.мерительному резистору подключена последовательная цепочка из первого резисг тора, первого диода и конденсатора, причем конденсатор щунтирован стабилитроно.м, отключающий электромагнит, реле максимального тока короткого замыкания, состоящее из входного реле, эле.мента времени выходного реле и ключа, коммутирующего

0 цепь отключающего элекромагнита, отличающееся тем, что, с целью повьииения быстродействия защиты при включении выключателя на короткозамкнутую цепь, в устройство дополнительно введена последовательная цепь из второго и третьего ста5 билитронов и второго резистора, четвертый стабилитрон, а ключ выполнен в виде тиристора, причем второй резистор последовательной цепи из резистора и двух стабилитронов присоединен к положительному выходу двухполупериодпого выпрямителя, а стабилитрон в этой цепи -- к отрицательному выходу двухполупериодного выпрямителя, общая точка стабилитроиов через второй диод подсоединена к первому входу выходного реле, выполненного на комплементарной паре транзисторов, выход выходного реле подключен к аноду четвертого стабилитрона, к катоду которого подключен уиравляющий : лектрод тиристора и первый вход третьего резистора, второй вход которого подключен к отрицательному выходу двухполупериодного выпрямителя, параллельно накопительному конденсатору подключен пятый стабилитрон и последовательная цепь из электромагнита отключения и силовых цепей тиристора, первый вход

5

входного pe. ie соединен с анодом двух- полунериодного выпрнлигге.чя, а его выход с первым входом э.чемепта lipeMciiH, выход которого соединен с первым входом выходного ре ле, вторые вход1 1 входнш о реле, элемента -BpeMeiin, выходного pe.ic соединены с выходами трансформаторов тока, объединенных в обн1ую точку, и подключенымеждунаконительпым

конденсатором и измерите, 1ьным резистором, а третьи входы входного реле, элемента времени и выходного реле объединены между собой и подключены к аноду первого диода, причем измерительный резистор подключен к ноложите.чьному выходу, а накопительный конденсатор к отрицательному выходу двухполуперподнсхо моста.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - повышение быстродействия зашиты при включении автоматического выключателя на короткозамкну- тую цепь. Устройство защиты содержит трансформаторы тока 1, устанавливаемые в полюсах выключателя, вторичные обмотки которых включены на вход двухполу- периодного выпрямителя 2. К выходу двухполупериодного выпрямителя 2 подключены измерительный резистор 3 и накопительный конденсатор 4, напряжение на котором стабилизируется стабилитроном 5. Реле максима. 1ьного тока состоит из входного реле 6, элемента времени 7, выходного реле 8. Выходное реле 8 через стабилитрон 9 подключено к входу тиристора 10, в анодную цепь которого включена катун - ка 11 отключаюнюг о э. 1екромагнита. Питание реле максимального тока осущестЕияет- ся от конденсатора 12 и стабилитрона 13. Пос.чедовате. 1ьная цень, состоящая из резистора 14, стабилитронов 15 и 16, подключена на выходе двухполунериодного выпрямителя 2, а точка соединения стабилитронов 15, 16 через диод 17 подключена к входу реле 8. При включении выключателя на ток короткого замыкания, превышающий по величине заданный уровень, заряжаются конденсаторы 12 и 4, причем конденсатор 4 заряжается значительно медленнее, чем конденсатор 12, вследствие чего открывается диод 17 и напряжение с измерительного резистора 3 через стабилитрон 15 и диод 17 включает выходное реле 8, что обеспечивает отключение автоматического выключателя без принудительной выдержки времени. 1 ил. S (Л