Устройство для защиты электро-уСТАНОВКи Советский патент 1981 года по МПК H02H3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

1

Изобретение относится к автоматизации и релейной защите электроустановок.

Известны устройства для защиты электроустановок, содержащие выходной каскад, состоящий из электромагнитного реле, транзистора и стабилитрона, подключенного к полюсам источника питания через одинаковые резисторы 1. Недостатком этих устройств является их повышенное потребление, что вызвано подключением исполнительного органа на стабилизированное напряжение.

Известно также устройство для защиты электроустановок, позволяющее снизить потребление . Оно содержит выходной каскад, состоящий из стабилитрона, подключенного к положительному полюсу источника питания через последовательно соединенные первый и второй резисторы, а к отрицательному поюсу через третий резистор транзистора типа п-р-п, эмиттер которого подключен к катоду стабилитрона, а база через сме1йающий резистор к выходу измерительного блока, и электромагнитное реле. Недостатком данного устройства является пониженная помехоустойчивость, так как после срабатывания реле нарушается электрическая

симметрия устройства относительно полюсов источника питания.

Цель изобретения состоит в повышении помехоустойчивости и в еще большем снижении потребления устройства, когда ток измерительного блока соизмерим током срабатывания реле.

Это достигается тем, что в устройство для защиты электроустановки, содержащее измерительный блок, к выходу которого через смещающий резистор подключена база

транзистора п-р-п типа, эмиттер которого соединен с катодом стабилитрона, связанного через первый и второй резисторы с положительным полюсом источника питания, а к отрицательному- полюсу через третий резистор и электромагнитное реле, дополнительно введены второй транзистор типа п-р-п, третий и четвертый транзисторы типа р-п-р, два диода и четвертый резистор, причем электромагнитное исполнительное реле выполнено с двумя полуобмотками, первая

из которых включена последовательно с первым и вторым резисторами, а вторая - с третьим и четвертым резисторами, первый транзистор включен через первый диод параллельно первой полуобмотке, второй транзистор параллельно второму резистору, третий транзистор включен через второй диод параллельно четвертому резистору, а червертый транзистор параллельно второй полуобмотке реле, база и эмиттер второго транзистора подключены к катоду и аноду первого диода, а база и эмиттер четвертого транзистора - к аноду и катоду второго диода, эмиттер третьего транзистора подключен к аноду стабилитрона, а база через дополнительный смещающий резистор к выходу измерительного блока.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для защиты электроустановок содержит измерительный блок 1, электромагнитное реле с двумя полуобмотками 2 и 3, первый 4 и второй 5 транзисторы типа п-р-п, третий 6 и четвертый 7 транзисторы типа р-п-р, диоды 8, 9, балластные резисторы 10-13, стабилитроны 14-16, источник 17 пи тания и смещающие резисторы 18 и 19. В качестве измерительного блока 1 в предлагаемом устройстве для защиты электроустановок могут быть применены различные измерительные органы релейной защиты.

Работа устройства заключается в следующем.

Когда на вход блока 1 сигналы равны нулю или недостаточны для срабатывания, потенциал выхода блока 1 примерно равен потенциалу катода стабилитрона 15. При этом транзисторы 4 и 7 открыты, а транзистор 5 закрыт напряжением на диоде 8, транзистор 6 - положительным относительно его эмиттера потенциалом выхода блока 1 Полуобмотки 2 и 3 электромагнитного реле при этом защунтированы открытыми транзисторами, и ток в них практически равен, нулю. Реле не срабатывает.

При выполнении условий срабатывания потенциал выхода блока 1 скачком установится примерно равным потенциалу анода стабилитрона 15. Транзисторы 5 и 6 при этом открыты, транзистор 4 закрыт отрицательным относительно его эмиттера потенциалом выхода блока 1, а транзистор 7 - напряжением на диоде 9. Резисторы 11 и 12 при этом защунтированы открытыми транзисторами б, 5, а на полуобмотки 2 и 3 электромагнитного реле подано напряжение. Реле срабатывает.

Если бы в схеме выходного каскада устройства для защиты электроустановок не было второго 5 и третьего 6 транзисторов, а равно второго 11 и четвертого 12 резисторов, то при отпирании транзисторов 4 и 7 в схеме произлощло бы перераспределение потенциалов, что привело бы к понижению помехоустойчивости. Но этого не происходит благодаря тому, что транзисторы 5, 6, запираясь, вместо зашунтированных открытыми транзисторами 4, 7 полуобмоток 2, 3 реле последовательно с резистором 10, подключенным к положительному полюсу источника 17, и резистором 13, подключенным к отрицательному полюсу источника 17, вводят второй 11 и четвертый 12 резисторы, величины которых равны величинам активных сопротивлений полуобмоток 2, 3. Таким

J образом, суммарное балластное сопротивление устройства состоит в зависимости от состояния последнего, или из резисторов 10 13, или из резисторов 10, 13 и полуобмоток 2, 3 реле. Величины балластных резисторов 10-13 выбираются с таким расчетом, чтобы

0 обеспечить нормальную работу блока 1. А это значит, что потребление устройства определяется лищь потреблением блока 1.

Повыщению помехоустойчивости призвано служить и выполнение электромагнитного реле с полуобмотками 2 и 3. В динамических режимах, в моменты переключений транзисторов схема устройства не теряет электрической симметрии относительно полюсов источника 17. Стабилитроны 14, 16, шунтирующие полуобмотки 2, 3 реле, играют двоякую роль: защищают транзисторы от перенапряжений и обеспечивают непрерывность тока через блок 1 и стабилитрон 15 в динамических режимах.

Таким образом, введение в устройство для защиты электроустановок дополнительных элементов, позволяющих электрически симметрировать .всю систему устройства в целом относительно полюсов источника питания как в статическом, так и в динамических режимах, позволило повысить

Q помехоустойчивость устройства и снизить его потребление.

Формула изобретения

Устройство для защиты электроустановки содержащее измерительный блок, к выходу

5 которого через смещающий резистор подключена база транзистора п-р-п типа, эмиттер которого соединен с катодом стабилитрона, связанного с положительным полюсом источника питания через первый и второй резисторы, а к отрицательному полюсу через третий резистор и электромагнитное исполнительное реле, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и снижения потребления, дополнительно введены второй транзистор типа п-р-п, третий

5 и четвертый транзисторы типа р-п-р, два диода и четвертый резистор, причем электромагнитное реле выполнено с двумя полуобмотками, первая из которых включена последовательно с первым и вторым резисторами, а вторая - с третьим и четвертым

® резисторами, первый транзистор включен через первый диод параллельно первой полуобмотке, второй транзистор параллельно второму резистору, третий транзистор включен через второй диод параллельно четвертому резистору, а четвертый транзистор параллельно второй полуобмотке реле, база и эмиттер второго транзистора подключены к катоду и аноду первого диода, а база и эмиттер четвертого транзистора - к аноду

и катоду второго диода, эмиттер третьего транзистора подключеи к аноду стабилитрона, а база - через дополнительный смещающий резистор к выходу измерительногоблока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации № ОЛХ 463.180. Защита

дифференциальная типов ДЗТ-21УЗ, ДЗТ22V3, 1978, Чебоксары.

2. Технический отчет ОЛХ. 126.551 «Научно-исследовательская работа по созданию типовых измерительных органов релейной защиты и автоматики сетей переменного тока нaпpяжeниeмJJS-750 кВ, 22Ю6.78, Чебоксары.