Устройство для защиты от короткого замыкания электропечного трансформатора Советский патент 1989 года по МПК H02H7/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электропечных трансформаторов, питающих мощные электродуговые печи.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования путем увеличения чувствительности.

На фиг.1 дана блок-схема устройства; на фиг.2 - а,б - временные диаграммы сигналов.

Устройство содержит трансформатор тока 1 со стороны высшего напряжения защищаемого трансформатора 2 и реле тока 3. На ошиновке низкого напряжения установлен индуктивный

датчик тока 4, к выходу которого подключен полосовой фильтр 5. Устройство содержит также двухполупе- риодный выпрямитель 6, компаратор 7. расширитель импульсов 8 и логический элемент НЕ 9, включенные последовательно, а также логический элемент И 10, элемент задержки 11 и выходной орган 12.

Индуктивный датччк тока 4 предназначен для формирования сигнала напряжения, пропорционального току в электродах печи. Наличие информации об этом токе позволяет нмполнить более чувствитель}|ую за1диту, так как

N3

О 00

реле тока 3 можно не отстраивать от тока нагрузочного режима электропЕчи

Полосовой фильтр 5 выделяет напряжение основной частоты. Двухполу- периодный выпрямитель 6 выпрямляет это напряжение, а компаратор 7 осуществляет преобразование полуволн напряжения в прямоугольные импульсы с отстройкой от сигнала помехи. Уровень отстройки может регулироваться уставкой компаратора.

Расширитель импульсов 8 предназначен для преобразования импульсов в непрерывный сигнал, который инвертируется логическим элементом НЕ 9.

На выходе логического элемента И 10 сигнал появляется только при наличии сигналов на его обоих вхо- дах, что имеет место при токе, достаточном для срабатьшания токового реле 3, и отсутствии сигнала от индуктивного датчика тока 4. Элемент задержки служит для предотвращения неправильного действия защиты при включении нагруженного трансформатора, если токовое реле срабатьшает быстрее, чем снимется сигнал с первого входа логического элемента И 10 Время задержки должно быть примерно 50 мс. С выхода элемента задержки 11 сигнал поступает на выходной орган 12, осуществляющий подачу сигнала на отключение электропечного трасформатора.

Устройство работает следующим образом (см, временные диаграммы сигналов на фиг.2).

В нормальном режиме работы трансформатора под нагрузкой и при эксплуатационных к.з. (фиг.2а) токовое реле 3 срабатывает и подает сигнал на один вход элемента И 10. На выходе датчика тока 4 имеется напряжение,- пропорциональное току печи. После полосового фильтра 5 это напряжение сглаживается, затем выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 6. На выходе компаратора 7 формируются прямоугольные импульсы, длительность которых определяется уставкой компаратора по условию отстройки от сигнала помехи. Расширитель импульсов 8 формирует непрерывный сигнал, который инвертируетс логическим элементом НЕ 9. На второ входе элемента И 1,0 при этом сигнал отсутствует, поэтому нет сигнала и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на выходе элемента И 10, т.е. защита не срабатывает.

При возникновении к.з. в зоне действия защиты (в трансформаторе или на ошиновке низшего напряжения до точки установки индуктивного датчика тока) реле 3 срабатывает (фиг.2б) и аналогично предыдущему случаю подает сигнал на один вход элемента И 10. Напряжение на выходе индуктивного датчика тока 4 в этом режиме существенно ниже,чем в предыдущем, так как ток в печи уменьшается из-за короткого замыкания со стороны питания. На выходе коммутатора 7 и расширителя импульсов 8 сигнал отсутствует, а на выходе элемента НЕ 9 появляется сигнал, который поступает на другой вход элемента 10, что приводит к появлению сигнала на его выходе и через время задержки па элементе 11 залщта срабатывает.

Использование предлагаемого устройства дает возможность повысить чувствительность защиты электропечных трансформаторов от токов, к.з., благодаря чему осуществляется достижение поставленной цели.

Формула изобретения

Устройство для защиты от короткого замьтания электропечного трансформатора, содержащее предназначенный для включения в каждую фазу на стороне высшего напряжения трансформатор тока, к вторичной обмотке которого подключен вход реле тока, элемент задержки, к выходу которого подключен выходной элемент, о т - личающеес я тем, что, с целью повьш1ения надежности функционирования путем увеличения чувствительности, дополнительно введены предназначенный для включения в каждой фазе на стороне низшего напряжения электропечного трансформатора индуктивный датчик тока в ошиновке и подключенный к его выходу частотный фнпьтр, выход которого через выпрямитель подключен к первому входу компаратора, к второму входу которого подключен источник порогового сигнала, выход компаратора через расширитель импульсов подключен к входу элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, к

515012086

второму входу которого подключен элемента И подключен к входу упомя- выход упомянутого реле тока, а вьпсод нутого элемента задержки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для защиты трансформаторов мощных дуговых сталеплавильных печей от токов короткого замыкания. Целью изобретения является повышение надежности функционирования путем увеличения чувствительности. Это достигается за счет установки в конце короткой сети шинопроводов специальных датчиков тока (индуктивных), напряжение на выходе которых пропорционально току в электродах печи, и логической схемы, обеспечивающей блокирование действия защиты при протекании тока достаточного уровня в электродах печи. 2 ил.

ч

f;

В

из

№

;/

Г

ff

(риг.1

а

АЛЛА

пппп

в

9 W

11 12

сГ

/фиг.2