Устройство для защиты электрических сетей от перегрузок Советский патент 1989 года по МПК H02H3/08 H02H7/22 H02H7/16 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электрических сетей от перегрузки, и может быть использовано для защиты кабельных линий в электрических сетях, имеющих мощные нелинейные нагрузки.

Цель изобретения - повьшение надежности электрических соединений с . нелинейными нагрузками путем обеспечения возможности .выявления потерь активной мощности.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительньй трансформатор 1 тока, параллельно включенные в его вторичную цепь фильтр 2 первой гармоники и цепи двух фильтров 3 и 4 преобладающих в спектре тока высших гармоник. Выход фильтра 2 первой гармоники соединен с входом блока 5 возведения в квадрат, выход которого соединен с входом сумматора 6. К выходам фильтров 3 и 4 присоединены входы блоков 7 и 8 возведения в квадрат, которые соединены последовательно соответственно с входами блоков 9 и 10 усиле 1464237

ния. Выходы блоков 9 и 10 усиления подключены к входу сумматора 6. Вход блока 11 сравнения подключен к выходу источника 12 опорного сигнала и выходу сумматора 6, а его выход - к входу реле 13 времени.

Устройство работает следующим образом.

При протекании по кабелю несинусо™ идального тока фильтры первой гармоники 2 и двух преобладающих в спектре гармоник 3 и 4 пропускают соответ10

ток кабеля. А; активное сопротивление первой гармоники в относительных единицах. Блок 11 сравнения сравнивает сигналы, поступающие от источника 12 опорного сигнала и сумматора 6, т.е. сравнивает допустимые потери активной мощности при работе кабеля при синусоидальном напряжении и потери активной мощности в несинусоидальиом

режиме. Если величина суммарного сиг- ственно токи первой и двух преобладаю- „ „ сумматора 6

щих в спектре высшюг гармоник, тем самым подавая сигналы на входы блоков 5, 7 и 8 возведения; в квадрат. Сигнал от блока 5 возведения в квадрат поступает в сумматор 6, а сигналы от блоков 7 и 8 возведения в квадрат поступают в блоки 9 и 10 усиления. Коэффициент усиления этих блоков равен коэффициенту увеличения активного сопротивления при несинусоидальном токе нагрузки и зависит от типа кабеля и номера преобладающих гармоник. Усиленные сигналы из блоков 9 и 10 усиления поступают в сумматор 6. Сумматор 6 в схеме защиты определяет величину потерь от тока первой гармоники и двух преобла- даюпрпс по амплитуде высших гармоник

сумматора b превышает величину сигнала допустимых потерь от источника 12 опорного сигнала, на вход реле 13 времени подается сигнал и обслуживающему персоналу поступа20 ет информация для принятия мер по разгрузка кабаля,

Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяет увеличить срок службы кабельных

25 линий и повысить надежность их рабо- тьь в сетях с мощными нелинейными нагрузками: за счет сокращения количества отказов кабелей, вызванных перегрузкой несинусоидальными токами.

30

Формула изобретения

Устройство для защить электрических сетей от перегрузок, содержащее

R

fi-i

.-1Ч

R.

токи первой и двух преобладающих гарJ

относкЕтельное сопротивление -и гамоники, равное

R.

Ч R,

к

R-5

К

R

коэффициент увеличения активного сопротивления на частотах, преобладающих в спектре тока нагрузки кабеля.

Суммарньй сигнал от сумматора 6 поступает в блок 11 cpaвнeниЯj одновременно в блок 11 сравнения подается сигнал от источника 12 опорного сигнала, который задает сигнал допустимых потерь активной мощности,, определяемых при работе кабеля в синусоидальном режиме по формуле

ЧП.А

R

1

R

где , - длительно допустимый

ток кабеля. А; активное сопротивление первой гармоники в относительных единицах. Блок 11 сравнения сравнивает сигналы, поступающие от источника 12 опорного сигнала и сумматора 6, т.е. сравнивает допустимые потери активной мощности при работе кабеля при синусоидальном напряжении и потери активной мощности в несинусоидальиом

режиме. Если величина суммарного сиг- „ „ сумматора 6

сумматора b превышает величину сигнала допустимых потерь от источника 12 опорного сигнала, на вход реле 13 времени подается сигнал и обслуживающему персоналу поступает информация для принятия мер по разгрузка кабаля,

Применение предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяет увеличить срок службы кабельных

линий и повысить надежность их рабо- тьь в сетях с мощными нелинейными нагрузками: за счет сокращения количества отказов кабелей, вызванных перегрузкой несинусоидальными токами.

Формула изобретения

Устройство для защить электрических сетей от перегрузок, содержащее

фильтр тока первой гармоники, выход которого подключен к входу первого блока возведения в квадрат, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход сумматора соединер

с первым входом блока сравнения, к другому входу которого подключен источник опорного сигнала, отличающее ся тем, что, с целью повьшения надежности, в него дополнительно введены первый и второй фильтры .высших гармоник, имеющих наибольшую амплитуду, второй и третий блоки возведения в квадрат, первый и второй блоки усиления, при этом выходы первого и второго фильтров высших гармоник подключены соответственно к входам второго и третьего блоков возведения в квадрат, выходы которых подключены соответственно к

входам первого и второго блоков усиления, выходы блоков усиления подключены к второму и третьему входам сумматора, входы фильтров первой и двух высших гармоник подключены к.

14642376

вторичной обмотке вновь введенного сравнения подключен к вновь введен- трансформатора тока, а выход блока ному реле времени.

Изобретение относится к элект- , ротехнике, а именно к устройствам защиты кабельных линий от перегрузки, и может быть использовано для защиты кабельных линий в электрических сетях, имеющих мощные нелинейные нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности работы кабельных линий в условиях несинусоидальности. Для этого в устройство защиты, содержащее измерительный трансформатор тока, реле времени, введены генератор опорного сигнала, фильтр- реле первой гармоники, два фильтра- реле преобладающих в спектре гармоник, блоки возведения в квадрат, блоки усиления с коэффициентами передачи, зависящими от относительного активного сопротивления элемента сети для соответствукнцей высшей гармоники, блок сравнения. Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить срок службы кабельных линий и повысить надежность их работы в сетях с мощными нелинейными нагрузками за счет сокращения количества отказов кабелей, вызванных перегрузкой несинусоидальными токами. 1 ил (Л С