Индикатор аварийного состояния трехфазной системы переменного тока Советский патент 1978 года по МПК G01R31/02 H02H3/34 

(54) HHflHkATOP АВАРИЙНОГО СОСТОЯНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ПЕгеМЕННОГО ТОКА вторичными обмоткагуш, по;цсг1ючеиными через дополтиельные выпрямители ко входам вновь введенного логического элемента И-НЕ, выход которого соединен через элемент ИЛИ с исполнительным элементом, а между выпряшиелями и логичecки ш элементами И введены дополнительные элементы фор1мирования импульсов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого индикатора, Индикатор содержит токовые трансформаторы I, выпрямителыахе мосты 2, элементы 3 фop /o poвaний импульсов, (логические элементы И 4, логически элемент И-НЕ 5, логический элемент ИЛР 6 и исполнительный элемент 7. Три токовых трансформатора I, первичные обмотки которых включены в каяфую фазу трехфазной цепи, содержат по две вторичшях обмотки I и II. Вторичные обмотки П каждого токового трансформатора 1 подлючены ко входам трех выпрямительных мостов 2, выходы которых подключены через конденсаторы к элементам формирования импульсов 3, в моменты прохожде1-шя синусоид токов в фазах через нулевые значения. Эти импзшьсы являются входными -сигнатами для трех логических элеме ггов И 4.. Допогаштельные обмотки тра11сформатора подключены к трем другим даухполупериодным выяря мителям 2, выпрямленное и сглаженное фга ьтрами постоаиное напряжение которых подзно па три входа логического элемента И-В.Е 5.. Элементы 3 формироваьзгя импульсов попарно подключены ко ззходам логических элементов И 4, выходы которых пощслючень ко входам логического элемента 1ШИ 6. Выход логического эл мента И-НБ 5 также подю1ючек ко входу логичес кого элемента ИЛИ 6. выходной сигнал которого подан на исполнительньй элемент 7. Индикатор аварийного состояния работает сле дующим образом. При исправной работе трехфазной системы пе ременного тока в первичных обмотках токовых трансформаторов 1 протекают токи, сдвинутые ме ду собой по фазе на угол 120°. Следовательно и вторичные направления обмоток трансформатора 1, включенных в, coceд шe фазы, также будут сдви нуты на yi-ол 120°. Таким образом, моменты нулевых значений двухполупериодных выпрямленных напряже1тай вто ричных обмоток также будут сдвинуты между собой на угол 12Q. Выходные напряже1ия со вторичных обмоток 1 подаются через конденсаторы на базы соответствующих тиристоров, элементов 3 формирования импульсов напряжения, совпадающих с моментом перехода, синусоиды тока через нуль. При этом на коллекторах транзисторов элементов формирования импульсов образуются отрицательные импульсы дапряжения, смещен ные один относительно другого во времени. Эти импульсы поступай)/ на входы логических элементов И 4, но ни на одном входе этих : элементов импульсы не совпадают во времени. Таким образом на выходе любого логического элемента И 4 импульсы не выделяются. Напряже-: ния с дополнительных вторичных обмоток подают на входы трех других .выпрямительных мостов 2. Фильтры выпрямительных мостов 2 сглаясишают вьшрямленное напряжение, которое подают на : три входа логического элемента И-НЕ 5. В этом случае на выходе последнего напряжение отсутствует. Так как выход логического элемента И-НЕ 5 (так же как и выходы трех элементов совпадения И 4) подключен ко входам логического элемента ИЛИ 6, то на выходе йоспеднего не появляется , воздействзаощий на исполнительный элемент 7, который сигнализирует об аварийном состоянии контролируемой трехфазной системы . При нарушении работы трехфазной системы переменного тока возможны следующие два слущя. Повреждение сеш в сечении А (обрыв фазы или фаз, короткое замыкание). В случае обрыва фазы (например. В) напряжение из трехфазного превращения в однофазное, а это приводит к тому, что две из трех первичных обмоток трансформатора 1 .будут обтекаться токами, наход пцимися в од шаковых фазах. Таким образом, токи, протекающие через три первичные обмотки трансформаторов 1, включенные в три фазы, будрт проходить через -нулевое значение в один и тот же момент времени. Следовательно, нулевые момента всех вьшрямленных двухполупериодных Напряжений, снимав мых с выходов двухполупериодд-гых выпрямительных мостов 2, совпадут во времени. Это приводит к тому, чго имггульсы отрицательной полярности с элементов 3 формирования импульсов также совпадают во времени. Напряжегшя на всех входах логачес1Ш)с элементов совпадения И 4 совпадут во времени, что приведет к появлению импульсов одновременно на- выходах всех логических элементов И 4. Так как эти сигналы поступают на входы логического элемента ИЛИ 6, то на его выходе появится сигнал, поступающий на исполнительный элемент 7. В случае обрьта двух или трех фаз токовые трансформаторы 1 этих фаз обесточатся и на вторичных обмотках, и выходные напряжения будут отсутствовать. Это приводит к тому, что выходные напрял ения у всех двухяолупериодных выпрямителей также будут отсутствовать. В этом случае с выхода логического элемента И-НЕ 5 будет сниматься напряже1ше, поступающее на вход элемента ИЛИ 6, выходной сигнал которого воздействует на исполрштельный элемент 7. В случае замьп ания двух фаз, например А И Б, процесс произойдет аналогично t обрьшу одной фазы, так как трехфазная система превратится в однофазную.

В случае замыкания всех трех фаз процесс произойдет аналогично обрыву двух или трех фаз, так как часть линии, находящейся за общей точкой замыкания, будет обесточена. СледователЬ но, будут обесто-кны все три фазовых трансфорь матора I.

Иовреждегене сети в сечении Б { обрыв фазы или фаз, короткое замыкание).

В случае обрыва фазы (иапример, В) напряжеиие из трехфазного превращается в ош1офазное. а ток в первичной обмотке токового трансформатора 1, включенного в фазу В, будет отсутствовать В данном слуие тшпряжение со вторичных обмоток токовых трансформаторов i, включенных в фазы А и С, будут совпадать по фазе. Следовательно нулевые значения вь1хоцных напряже1мй двухполупериодных выпрямительных мостов 2, подключеш{Ь х к да1шым вторичным обмоткам, также будут совпаддть. Совтдать во времени будут и импульсь напряжешгя на двух злементах 3 формирования ишульсов, что приведет к совпадению их на входе одного логического элемента И 4 и появлению импульса на его выходе. Имлульс поступит на ошш.из выходов логического Х1емента ИЛИ 6. На другой вход этого логаческого элемента (ИЛИ 6) поступит импульс с выхода логического элемента И НЕ 5, на одном входе которого напряжение будет отсутствовать. Наличие на jDtByx входах логического элемента.ИЛИ 6 сигналов, сигнализирующих о неисправности, повысит надежность контроля.

С выхода логического элемента ИЛИ 6 сигнал поступит на вход исполнительного элемента 7, который сигнализирует о неисправности трехфазной системы переменного тока.

«

Прёдаагаемый индикатор аварийного состояния тр€хфаз юй системы перемен|юго тока отличается тем, что является универсальным, так как его работа не зависит от схемы включения нагрузок, не требует перестройки,, исключается необходмость со стороны оператора следить за изменением режимов включения нагрузок в трехфазную сеть.

Формула изобретения

И адшсатор аварийного состояния трехфазной системы переменного тока, содержащий трансфор маторы тока, включенные в фазы трехфазной системы, вторичные обмотки которых подключены к вьшрямительным мостам, логические элементы И, исполнительный элемент, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональ ных возможностей, указаьшые трансформаторы тока снабжены допрлш тельными вторишыми обмотками, подключенными, через дополнительные выпрямители ко входам вновь введенного логического элемента И-НЕ, выход которого соединен через элемент ИЛИ с исполнительным элементом, а между выпрямителями и погаческими элементами И введены дополнительные элементы формирова шя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Авторское свидетельство СССР № 373815, Н 02 И 3/24, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 164053, Н 02 Н 3/40, 1964.

3.Акцептованная заявка Великобритании N 1302303, Н 2 к 1973. CZbi