Способ защиты трехфазных электроустановок от несимметрии фазных токов Советский патент 1976 года по МПК H01H7/08 

ниваемую величину рабочей, а другую - тормозной, а в другом случае - наоборот. При превышении обеих рабочих величин над тормозными фиксируют несимметрию фазных токов и защищаемую электроустановку отключают.

Предлагаемый сиособ иозволяет осущестнлить защиту электроустановок от несимметрии фазиых токов, ие отстраиваясь ио времени от ложного срабатывания при резких изменениях тока нагрузки электроустановки. При резком снижении или увеличении тока нагрузки электроустановки напряжение на пыходе трехфазного выпрямительного моста также резко изменяется. Мгновенное значение выпрямленного напряжения меняется ночти также резко, как и вызвавшее это изменение напряжение питания или ток нагрузки электроустановки, а среднее значение выпрямленного напряжения из-за сглаживания его конденсатором изменяется менее резко.

На фиг. 1 приведена блок-схема для осуществеления предлагаемого способа, иа фиг. 2-5 представлены диаграммы напряжений, поясняющие способ защиты.

Блок-схема содержит датчик 1 входных сигналов, нропорциональных фазным токам; тре.хфазный выпрямительный мост 2; блок 3 выделения постоянной составляющей и определения уровней этой величины для сравнения; схемы 4 и 5 сравнения; расширители 6 и 7 имнульсов и схему «И 8.

Когда контролируемая электроустановка включена, на входы схем сравнения подают мгновенные значения выпрямленного напряжения и средние значения (постоянные составляющие) выпрямленного напряжения. В.чодные сигналы формируют таким образом, что на входе, например, схемы 4 сравнения рабочей величиной является мгновенное значение выпрямленного напряжения, тормозной - постоянная составляющая этого напряжения после блока 3, а на входе схемы 5 рабочей величиной - постоянная составляющая после блока 3, тормозной - мгновенное значение выпрямленного напряжения. В симметричном режиме обеспечивают отношение сравниваемых сигналов так, чтобы тормозные величины были в течение всего периода промышленной частоты больше рабочих и на выходе схем сравнения сигнал отсутствовал.

При несимметрии фазных токов изменяется соотношение между мгновенным значение.м выпрямленного напряжения и ностоянной составляющей этого напряжения. На входах с.ем сравнения рабочие величины в определенные части периода промышленной частоты оказываются больше тормозных, поэтому на выходах схем сравнения возникают импульсные сигналы- Расширители б и 7 удлиняют сигналы и при одновременном наличии обоих сигналов на выходах расширителей Идмпульсов схема «И 8 разрешает срабатывание защиты.

В случае резких изменений напряжения

питания и нагрузки электроустановки защита не срабатывает, так как одновременное превышение одной рабочей величины над тормозной в двух схемах сравнения невозможно, на схему «И 8 поступает лишь один сигнал.

На фиг. 2, а ноказана диаграмма напряжения на выходе выпрямительного моста в симметричном режиме и постоянная составляющая этого напряжения /„, иа фиг.

2,б - сравниваемые сигналы на входе первой схемы сравнения t/nxi , где постоянная составляющая является тормозной величиной L/TI , а мгновенное значение выпрямленного нанряжения - рабочей величиной /7pi . Так как t/т, больше f/,,, , на выходе схемы сравнения сигнала нет, Usb О (фиг. 2, в). Н фиг. 2, г показаны сравниваемые сигналы на входе второй схемы сравнения Uа, , здесь

мгновенное значение выпрямленного напряжения является тормозной величиной U-r, , а постоянная составляющая - рабочей величиной Up, . На выходе этой схемы сравнения также нет сигнала, потому что Uj., больше

Up. . t/Bbix. О, как показано па фиг. 2, д. В симметричном режиме отсутствует сигнал на срабатывание защиты f/cp О (фиг. 2, з). При несимметрии фазных токов напряжение на выходе выпрямительного моста имеет

форму, показанную на фиг. 3, а, - На этой диаграмме показаиа и постояпная составляющая этого напряжения U, , а на фиг.

3,б - сравниваемые сигналы на входе первой схемы сравнения. Как видно из диаграммы, в определенные моменты времени С/р, больше /т, .В эти моменты на выходе схемы сравнения появляется сигнал f/Bvx, , показанный на фиг. 3, 0. На входе второй схемы сравнения также имеются моменты, когда

иJ,, больше Ur, (фиг. 3, г). В эти моменты на выходе схемы есть сигнал U п-.,, (фиг. 3, д). Так как сигналы t/,,.,ixi и /7„,,х, импульсные, то их удлиняют с помощью расширителей импульсов. На выходе расширителей

импульсов появляются сигналы (7ри, (фиг.

3,е) и Up,,., (фиг. 3, ж)- При наличии этих двух сигналов одновременно в течение части периода промышленной частоты срабатывает защита, появляется сигнал (У,р (фиг. 3, з).

На фиг. 4 и 5 показаны диаграммы напряжений на выходе выпрямительного моста при резких изменениях питающих напряжений или тока нагрузки электроустановки, когда возникают на входах схем сравнения моменты, при которых f/p больше U (фиг.

4,г - и ах, или фиг. 5, б - Uax, ). В такие моменты на выходе схемы сравнения появляется сигнал f/u,.,x2 (фиг. 4, д) или f/вмх, (фиг. 5, в). Но защита не срабатывает, так

как на выходе другой схемы сравнения в это время сигналов о превышении рабочей величины над тормозной не возникает (фиг. 4, 8 и

5,д). Таким образом, обеспечивается отстройка от ложного срабатывания защиты.

Предлагаемый способ позволяет повысить быстродействие защиты при несимметрии фазных токов и несимметричных коротких замыканиях. Формула изобретения Способ защиты трехфазных электроустановок от несимметрии фазных токов, основанныи на использовании выпрямленного напряжения, пропорционального первичным фазJJJ. 1

Biiifod ным токам, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты, одновременно дважды в течение периода промышленной частоты сравнивают мгновенное значение выпрямленного напряжения со средним значением того же напряжения, принимая в одном случае сравниваемую величину рабочей, а другую - тормозной, а в другом случае - наоборот, и при превышении обеих рабочих величин над тормозными фиксируют несимметрию фазных токов