Устройство для контроля напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02H3/24 

Изобретение относится к релейной защите, в частности к устройствам противоаварийной автоматики, и может быть иопользовано для выявления пониженного напряжения трех и двухфазных дуговых ксрот ких замыканий, обрыва фазы в сетях переменного тока, особенно в судовых энергосистемах. Известно устройство обнаружения пониженного напряжения, содержащее измерительный трехфазный мост двухполупериодньгй, к выходу которого подключен через П-образный R-C-фильтр делитель напряжения, к делителю напряжения подключен иотсяник опорного напряжения одним выводом через разделительный диод, вторым вЬгводом через обмотку управления магнитного усшиггеля 0-3 . Однако отмечается недостаточное бысутродействие и ограниченные функциональные возможности, возникающие в связи с npi менением Р-О-фштьтра н магнитного усила телн. Наиболее близким к предлагаемоу по своей: технической сущности является устройство для контроля напряжения, содержащее трехфазный однсяолупернодный выпрямитель с делителем напряжения, к которому через пороговый элемент подклк чен первый транзисторный кпзоч с емкостью. К первому транзисторному ключу через дополнительный порогЬвый элемент подключен второй транзисторный ключ с емкостным фильтром (2}. Применение в устройстве широтн(-им- пульсного принципа сравненияпозволяет несколько увеличить быстродействие устьройства и расширить его функци шальные возможности. Однако и это устройство нельзя использовать в быстродействующих системах автсвлатической зашиты, так как оно обладает недостаточным быстродействием н ограниченными функциональными возможностями из-за использования одвополупериодной схемы измерения и широф но импульсной окемы сфавнеавя.

746803

Целью из обр ет ения является повышениь быстродействия и расширение Душшиональных возможностей устройства.

Поставленная цель Достигается тем, что в устройстве для контроля напряжения содержащем измери гель, к выходу которогр подключен делитель, через пороговый элемент к делителю подключен первый транзисторный ключ с емкостью, к которому через дополнительный пороговый элемент подключен второй транзист.орный ключ, измеритель вьшолнен и виде моста Ларионова, к базе первого транзистс ноГоключа подключена цепь смещения, а измеритёль и йороговый элемент включены инверсно. На фиг. 1 представлена прийципиальная схема описываемого устройства; на фиг.2 эпюры напряжения на нем, где режим А нормальныйрежим; режим Б - режим погниженного напряжения и трехфазного к.з.; режим В - режим двухфазного к.з, и обрыв фазы. -- -...-..- -. .-, ..„,.,.., Устройство для контроля напряжения содержит измеритель 1 с делителем напряжения 2, к которому через порогрвьтй элемент (стабилитрон) 3 подключен первый транзистсфный ключ 4 с емкостью снабженный цепью смещения 5, к выходу которого через дополнительный пороговый элемент (стабилитрон) б подключен второй транзисторн},1й ключ 7. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме ожидания измеряемое напряжение выше напряжения пробоя стабилитрона 3, стабилитрон пробит и запирающее напряжение приложено к базе транзисторного ключа 4. Транзистор закрыт и конденсатор заряжен до напряжения источника питания схемы, которое бол ше напряжения пробоя стабилитрона 6, Ста билитрон пробит и второй транзисторный ключ 7 открыт, выходное напряжение равно нулю (фиг„ 2, режим А), При понижении напряжения ниже уставки, которая определяется делителем 2, или трехфазном коротком замыкании, измеряемое напряжение становится меньше напряжения пробоя стабилитрона 3. Стабилитрон 3 закрывается, а транзисторный ключ 4 открывается цепью смещения 5, и конденоатор мгновенно разрешается через транзистор нуля. Стабилитрон 6 закрывагется и второй TpaH3HCTqpHbiA ключ 7 за- 1фьгвается, выходное напряжение равно на пряжению источника питания (фиг. 2, режим Б).

I 4

При двухфазном коротком замыкании или обрыве фазы имзеряемое напряжение имеет вид двухфазного двухполупериодного (фиг. 2, режим В). В моменты времени, когда измеряемое напряжение ниже напряжения пробоя стабилитрона 3, первый транзисторйый ключ с емкостью открывается и работает в режиме Открыт-Закрыт с частотой измеряемого напряжения. Конденсатор ключа работает в режиме ЗарядРазряд также с частотой измеряемого напряжения и не усзтбвает заражяться до напряжения пробоя стабилитрона 6. Стабилитрон 6 и второй транзисторный ключ 7 остаются закрытыми после первого же понижения напряжения (фиг. 2, режим В), Из эпюр напряжения (фиг. 2) видно что благодаря применению в качестве из- мерителя моста Ларионова и дополнительной цепи смещения на базу первого тран- зисторного ключа, а также включению из- Мёрител } и порогового элемента инверсно, описываемое устройство обладает практичесхи мгновенным быстродействием, а применение емкости в первом транзисторном ключе, позволяет без перестройки элэментов схемы выявить двухфазные и трехфазные дуговые и металлические короткие замыкания, обрыв ошюй из фаз питающего напряжения, т.е. расширить функциональные возможности устройства. При выборе определенной уставки устройство может служить для обнаружения повышенного напряжения. Кроме того, предложенное устройство имеет диапазон регулирования уставок от О до 88%, в то время как известное устройство от 50 до 1ОО%. Уставки напряжения устройства противоаварийной ав- томйтики для выявления режимов к.з. выбирают исходя из отстройки от пускоЬьгх переходньгх режимов в защищаемой сети в диапазоне 30-80%, Для уменьшения псьследствий коротких замыканий важно мгновенное выявление режима короткого замыкания. Изобретение позволяет с достаточным быстродействием выявлять аварийные режимы защищаемой сети: трехфазные и двухфазные,дуговые и металлические короткие замыкания, обрыв фазы, понижение и поЕышение напряжения. Использование его существенно снизит ущерб от аварий и сократит количество применяемых устройств защиты. Эффективность использования опи- санного устройства обнаружения пониженкого напряжения подтверждается эксйериментальным путем. Рормула изобре т е н и я Устройство для контроля напряжения, содержащее измеритель, к выходу которого подключен далитёль, через пороговый элемент к делителю подключен первый тран зисторный ключ с емкостью, к которому через дополнительный пороговый элемент подключен второй транзисторный ключ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, измеритель выполнен в виде моста Ларионова, к базе первого транзисторного ключа по{Ь ключена дополнительная цепь смещения, а измеритель и псзроговый элемент включены инверсно. Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе 1. Аржанников Б. А. и др. Режимы работы основных элементов схемы автоматического регулятора напряжения тягового трансформатора. Об. трудов Уральского электр(1еханическог6 института ж. д. транопорта, вып. 24, Свердловсас, 1969, с,39, 2. Патент США № 3749944, кл. 307-235 Н 02 Н 3/24, Н 03 к, 5/18, 1973.