Трехфазное реле напряжения Советский патент 1979 года по МПК H02H3/20 

(54) ТРЕХФАЗНОЕ РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к устройствам защиты и автоматики, в частности к бесконтактным устройствам бесперебойного питания ответственных потребителей, не доПускающих перерыва питания более четверти периода колебаний входного напряжения.

Известно устройство защиты (реле), содержащее трансформатор напряжения, выход которого через мостовую схему выпрямления подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов, представляющего собой триггер Шмитта, выход которого подключен к входу схемы измерения, на базе интегратора, а ее выход - к входу реагирующего органа 1.

Однако это реле является недостаточно быстродействующим.

Известно также устройство, содержащее мостовой выпрямитель, преобразователь выпрямленного напряжения в напряжение прямоугольной формы, скважность котфого пропорциональна амплитуде входного сигнала 2. Данное реле переменного напряжения является также недостаточно быстродействующим, это обусловлено наличием инерционного элемента-преобразователя скважности в напряжение, пропорциональное амплитуде входного сигнала.

Наиболее близким по техническим средствам и достигаемым результатам к изобретению является трехфазное реле напряжения, содержащее трансформатор с подключенными к нему преобразователями контролируемого напряжения и пороговый элемент, причем указанные преобразователи выполнены в виде квадраторов, выходы которых через сумматор подк лючены к входу упомянутого порогового элемекга 3.

Данное реле полезно использовать в случае применения трех стандартных однофазных трансформаторов (по числу фаз), что повышает степень унификации изделий, содержащих реле, что весьма удобно в лабораторных образцах и изделиях, потребность в которых ограничена. В случае массового производства, или повышенных требований к надежности изделия требования унификации не являются преобладающими. Так, можно существенно упростить схему реле (порядка 30%), если видоизменить входной каскад реле (трансформатор).

Целью изобретения является-упрощение схемы реле.- -

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном реле напряжения, содержащем трансформатор, подключенный к фазам контролируемой сети, вторичные обмотки трансформатора подключены к нелинейным преоб разовагелямъ йяд еккадраторов, выходы которых через сумматор подключены к поро говому элементу, вторичные обмотки двух фаз трансформатора включены встречно и подключены ко входам первого квадратора, а вторичная обмотка третьей фазы подключена ко второму квадратору, принтом коэффициент трансформации обмотки третьей фазы VT больше коэффициента трансформации первых двух фаз.

Благодаря такому схемному решению достигается безынерци0нное сглаживание сигнала при наличии двух квадраторов.

На фиг. 1 представлена блок-схема трехфазного реле; на фиг. 2 - векторная диаграмма вторичных напряжений трансформатора;-; . -.- -.-.-.„.......„,...,.

Трехфазтое реле напряжения содержит трансформатор 1, квадраторы 2, 3, сумматор 4, нороговый элемент 5. Первичные обмотки трансформатора 1 ТбедИйёны В звтаду, а на выходе в.стречно включенных вторичных обмоток трансформатора фор.мируется линейное напряжение АВ, соответственно на выходе вторичной обмотки фазы С формируется фазное напряжение, причем

УАв KiVSVM Sin (u)t + 30°) Ve КгУм- Sin (wt + 120°), гдеУм-амплитуда фазного входного напряжения;

W -круговая частота; Kt - коэффициент трансформации вторичных обмоток фаз А, В;

Кг - коэфф-ициент трансформации вторичной обмотки фазы С, причем VS.

Как видно из выражений и диагра.ммы на фиг. 2, угол сдвига фаз между VAB , V. равен 90°..

Известно, что Sin2 (a,t + 30°) + $in (ш t -f 120°) 1.

Реализуя данную математическую функцию с по.мощью квадратфов 2, 3 сумматора 4, можно обеспечить практически безынерционную работу реле при синхронном снижении (или превышении) входных напряжений реле относительно установленного значения.

. Режим несихронного снижения напряжения, сопровождаемый перекосом фаз, является аварийным для переключателей питания мощных сетей и возможен при коротких замыканиях и в этих случаях в переключателях Предусмотрены реле К.З., время срабатываниякоторых 100 МКС, блокирующие выход реле трехфазного напряжения и, кроме того, наиболее критичными к перерыву Питания элементами являются вторичные блоки питания (электронных вычислительных машин и устройств автоматики), на входах которых стоят трехфазные выпрямительные мосты, для которых наиболее опасным режимом является снижение напряжения в фазе с максимальным мгновенным значением напряжения, но при этом обеспечивается мгновенное срабатывание реле напряжения.

Быстродействие данного реле при снижениях напряжения составляет 0,1 мс, что позволит выполнить бесконтактные переключатели с временем переключения порядка 1 мс при применении принудительной коммутации силовых тиристоров, а за счет исключения одного квадратора упростить схему реле, что весьма важно для изделий, в которых определяющими являются не унификация и конструктивность, а надежность и эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

-э

Трехфазное реле напряжения, содержащее трансформатор, подключенный к фазам контролируемой сети, вторичные обмотки трансформатфа подключены к нелинейным преобразователям в виде квадраторов, выходы которых через сумматор подключены к поротовому элементу, отличаю,щееся тем,

что, с целью его упрощения, вторичные обмотки двух фаз трансформатора включены встречно и подключены ко входам первого квадратора, а вторичная обмотка третьей фазы подключена ко второму квадратору, при этом коэффициент трансформации обмотки третьей фазы V больше коэффициента трансформации первых двух фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/I В С

Jft6