Изобретение относится к релейной защите трехфазных электроустановок, в частности электроустановок гарантированного питания с резервированием источников. Известно устройство защитьт от обрыва фазы и асимметрии нзтряжснш, основанное яа выделении основной гармоники переменно составляющей из напряжения на выходе одно- и двухполупериодного выпрямителя (Л1 Принцип действия этого заключается в срабатывании реагирующего ортзяа при возрастании уровня действующего значения основной гармоники переменной составляющей, возникающей при обрыве фазы или асимметрии напряжений 1 . Однако зто устройство имеет значшепьную зону нечувствительности и не pcaгщ yet на обрыв фазы в питающей линии, в числе потр бителей которой имеются вращающиеся электрические ълаткны, например асинхронные электродвигатели, рабтаюш}1е. с неполной загрузкой или на холостом ходу, а также имее слабую помехозащищенность и не может использоваться в электрических сетях с изолированной нe panъю. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее датчик напряжения, связанный с шннамн защищаемой электроустановки, к выходу которого подключены дифференцирующий LC-трансформаторный элемент, фильтр звуковой частоты, выходы которых подключены к элементу ИЛИ и латчнк мкннглальното напряжения с повторителем на выходе, к выходу которого подключено исполнительное , реле 2. Опмако это ус1ройст во не обеспечивает защиты электроустановки от перенапряжений и изменения порядка чередования фаз. Цель изобретения - повыщение помехозащищенности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения чувствительности к перенапряжениям и изменению порядка чередования фаз. Эта цель постигается тем, что устройство для защиты трехфазной электроустановки от анормальных режимов питающей лийии, содер|жащее датчик напряжения, связанный с шинам защищаемой электроустановки, к выходу кото рого подключены дифференцирующий LC-траН сформаторный элемент, фильтр звуковой частоты, выходы которых подключены к элементу ИЛИ и датчик минимального нагфяжения с повторителем на выходе, к выходу которого подключено исполнительнэе реле, дополнительно снабжено датчиком перенапряжений с повторителем на выходе, датчиком чередования фаз с пороговым элементом на выходе, емкостным накопителем энергии и пороговым элементом, включенным последовательно в цепь входа дифференцирующего LC-трансформаторного -элемента, ко вторичной обмотке трансформатора которого подключен выход датчика чередования фаз; а вход датчика чередования фаз связан со входом датчика напряжения, к выходу которого подключен датчик перенапряжений, при этом выход повторителя датчика перенапряжений объединен с выходом элемента ИЛИ, а емкостной накопитель энергии подключен параллельно исполнительному реле.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для зашиты трехфазной электроустановки от анормальных режимов питающей линии.
В схеме устройства датчик 1 напряжения и датчик 2 чередования фаз связаны- с шинами 3 защищаемой электроустановки. К выход датчика 1 напряжения подключены дифференцирующий LC-трансформаторный элемент 4, фильтр 5 звуковой частоты, датчик 6 перенапряжений с повторителем на выходе и датчик 7 минимального напряжения с повторителем на выходе, к выходу повторителя которого подключено исполнительное реле 8. Выходы дифференцирующего LC-трансформаторного элемента 4 и фильтра 5 звуковой частоты подключены ко входам элемента 9 ИЛИ выход которого объединен с выходом повтортеля датчика 6 перенапряжений и связан со входом повторителя датчика минимального напряжения, к выходу которого параллельно исполнительному реле 8 подключен емкостной накопитель 10 энергии. В цепь входа дифференцирующего LC-трансформаторного элемента 4 последовательно включен пороговый элемент 11.
При нормальном режиме питающей линии на входе датчика напряжения I имеется номинальное напряжение. На входе датчика 7 минимального напряжения имеется сигнал, исполнительное реле 8 включено. На входах дифференцирующего LC-трансформаторного элемента 4, фильтра 5 звуковой частоты и датчика 6 перенапряжений сигнал отсутствует. На входе датчика 2 чередования фаз сигнал
имеется, а на выходе отсутствует. Датчик 2 чередования фаз составлен из двух резисторов. и конденсатора, включенных в звезду. Если проводимости резисторов и конденсатора.
одинаковы, то на одном резисторе напряжение равно 1,5, а на другом 0,4 номинального. Выходом датчика 2 является резистор, напряжение на котором равно 0,4 от номинального в нормальном . В случае изменения
порядка чередования фаз на выходе датчика 2 напряжение равно 1,5 от номинального, при этом пробивается пороговый элемент на выходе датчика 2 чередования фаз, и на выходе дифференцирующего LC-трансформаторного
элемента 4 появляется сигнал. Появляется сигнал на соответствующем входе элемента 9 ИЛИ, которьш, срабать вая, щунтирует выход датчика 7 минимального напряжения, в результате исчезает сигнал на входе его повторителя
и исполнительное реле не включается.
В случае появления недопустимых перенапряжений появляется сигнал на выходе повторителя датчика 6 перенапряжений, что приводит к выключению исполнительного реле 8, так
как выход повторителя датчика 6 перенапряжений объединен с выходом элемента 9 ИЛИ, а вход автономен, то у элемента ИЛИ получился третий вход.
В слтею обрьшз фазы появляется сигнал
на входах и выходах дифференцирующего LC-трансформаторного элемента или фильтра 5 звуковой частоты, в зависимости от нагрузки. ЕСЛИ электроустановка питает электродвигатели, работающие с неполной нагрузкой,
появляется скгаал на фильтре 5. Если электродвигатели работают с полной нагрузкой, то появляются сигналы сразу на элементах 4 и 5. Если в составе потребителей электродвигатели отсутствуют, то появляется сигнал на элементе 4. Появление сигналов на элементах 4 и 5, или 4 и 5 одновременно, приводит к выключению исполнительного реле 8.
Так как схема чувствительна к появлению высщих гармоник, обусловленных зубцовыми
ЭДС электродвигателей во время обрыва фазы питающей линии, то установка конденсаторов больщой емкости для обеспечения вьщержки времени на отключение исполнительного реле 8 при переходных процессах, например при пусках электродвигателей или коротких замыканиях, невозможна, так как эти конденсаторы щунтируют высшие гармоники. С целью обеспечения отстройки от переходных процессов с помощью конденсатора любой емкости установлен емкостной накопитель энергии, в котором конденсатор заряжается по отдельной цепи и поэтому не оказывает влияния на время включения исполнительного реле 8, но оказыв;:ет влияние на время его отпускания и не
шунтирует высшие гармоники, так как зарядный резистор можно выбрать с достаточно . высоким сопротивлением, которое должно обеспечить заряд конденсатора за минимальное время и в то же время исключить шунтирующее действие конденсатора для высших гармоник, обусловленных зубцовымн ЭДС электродвигателей при обрыве фазы питающей линии.
Использование вновь введенных элементов датчика чередования фаз, датчика перенапряжений, емкостного накопителя энергии, а также их подключение в известном устройстве защиты позволяет значительно расширить функции зашиты, при незначительном усложнении схемы.
Устройство обеспечивает защиту от неправилного чередования фаз, перенапряжений, минимального напряжения и обрыва фазы питающей линии с независимой выдержкой времени в сетях с глухозаэемленной и изолированной нейтралью.
В передвижных электроустановках, например для проверки правильности чередования фаз, используют фазоуказатели, входящие в комплект ЗИПа каждой электроустановки. Для обеспечения защиты потребителей от максималного и минимального напряжения на каждом фидере устанавливают специальную защиту, устанавливают также защиту от обрыва фазы на входящих фидерах совместно с защитой по напряжению. Для обеспечения отстройки от переходных процессов и обеспечения селективного действия защит устанавливают реле времени, запитанные от источников оперативного питания, эти защиты являются пассивными, так как зависят еще и от исправности источников оперативного питания. Предлагаемая защита работает в активном режиме, т.е. при наличии напряжения исполнительное реле
включено, а в случае отключения напряжения ИЛИ неисправности питающей линии, исполнительное реле отключается независимо от наличия источника оперативного питания.
Введение порогового элемента в первичную цепь дифференцирующего LC-трансформаторного элемента обеспечивает повышение помехозащищенности и выравнивает амплитуды отрицательных и положительных полуволн выходного сигнала трансформатора дифференщрующего LC-элемента.
Формула изобретения
Устройство для эаищты трехфазной электроустановки от анормальных режимов питающей линии, содержащее датчик напряжения, связанный с шинами защищаемой электроустановки, К выходу Kotoporo подключены дифференцирующий LC-трансформаторный элемент, фильтр звуковой частоты, выходы которых подключены к элементу ИЛИ и датчик минимального напряжения с повторителем на выходе, к выходу которого подключено исполнительное реле, отличающееся тем, что с целью повышения помехозащищенности и расширения функциональных возможностей путем обеспечения чувствительности к перенапряжениям и изменению порядка чередования фаз дополнительно снабжено датчиком перенапряжений с повторителем на выходе, датчиком чередования фаз с пороговь1М элементом на выходе, емкостным накопителем энергии и пороговым элементом, включенным последовательно в цепь входа дифференцирующего LC-трансформаторного элемента, ко вторичной обмотке трансформатора которого подключен выход датчика чередования фаз, а вход датчика чередования фаз связан со входом датчика напряжения, к выходу которого подключен датчик перенапряжений, при этом выход повторителя датчика перенапряжений объединен с выходом элемента ИЛИ, а емкостной накопитель энергии подключен параллельно исполнительному реле.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 354563, кл. Н 02 Н 7/08, 1973.
2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 1912134/07, кл. Н 02 Н 7/08, 1973.
