Стабилизированный блок питания для автономных устройств релейной защиты Советский патент 1981 года по МПК G05F3/00 H02H7/00 H02H3/38 

(54)СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ

I Изобретение относнтся к области релейной защиты и предназначено для питания автономных устройств, в част ности реле направления мощности, рел частоты, реле тока и напряжения. Известны стабилизированные блоки питания, содержащие промежуточный трансформатор тока и промежуточный трансформатор напряжения, вторые обмотки которых через диоды подключе ны к соответствующим зажимам накопи.тельного конденсатора DJiCZJ.Стабильность напряжения на выходе этих блоко достигаемая благодаря использованию явления феррорезонанса, недостаточно высока. Стабильность напряжения существенно повыщена в ключевом блоке питания, содержащем промежуточный трансформатор тока, вторичная обмотка которого через диоды выпрямленного моста подключена к зажимам накопительного конденсатора, стабилитрон и тиристор f33 Стабилизация напряжения на выЗАЩИТЫходе блока осуществляется благодаря переключениям тиристора, через который в данном случае течет выпрямленный двухполупериодный ток. В конце каждой полуволны тока тиристор выключается. Однако при большой кратности тока тиристор, однажды включившись, сохранит это состояние и в последующае полуволны, если только окажется, что к моменту достижения очередной полуволной .тока величины, равной току его удержания, он не успевает выключиться. Наряду с этим при организации питания нагрузки от двух источников тока и напряжения блок усложняется. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение блока. Цель достигается тем, что в из вестном стабилизированном блоке питания, содержащем промежуточный трансформатор тока, вторичная обмотка которого через первый диодный выпрямитель подключена к общей точке соединения положительного зажима накопительного конденсатора и катода стабилитрона, промежуточный трансформатор напряжения, последовательно с первичной обмоткой которого включен балластный конденсатор, а вторичная обмотка через второй диодный выпрямитель подключена к отрицательному заяотму накопительного конденсатора, первый тиристор, подключенный анодом к первому выводу вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока, и два разделительных диода, первый и второй выводы промежуточного транс форматора тока через соответственно первый и вновь введенный второй тири торы, включенные в прямом направлении подключены соответственно к первому и второму вьшодам вторичной обмотки промежуточного трансформатора напряж ния, а через разделительные диоды, включенные в обратном направлении соответственно к ее второму и первом выводам, причем управляющий электрод каждого тиристора через соответствую щий диод подключен к аноду стабилитрона. Повышение надежности в предлагае мом устройстве достигается благодаря тому, что его тиристоры обтекаются однополупериодным током и, следовательно, надежно запираются в конце соответствукядей полуволны тока. На чертеже изображена схема стаби лизированного блока питания, Блок питания состоит из промежуточного трансформатора тока 1 и промежуточного трансформатора напряжения 2, последовательно с которым вкл чен конденсатор 3, диодов 4-11, тиристоров 12 и 13, стабилитрона 14 и накопительного конденсатора 15. Работает блок следующим образом. Предполозким, что к блоку подведена только одна из величин, например ток . В этом случае накопительный конденсатор 15 иа первых полупериода периодически подзаряжается по цепи, включающей в себя диоды 4,6,8 а на вторых полупериодах - через диоды 5,7 и 9. При достижении напряжением на накопительном конденсаторе 13 величины, равной напряжению стабилизации стабилитрона 14, откроется один из тиристоров 12 или 13, При открыты диодах 4 и В включается тиристор 13 а при открытых диодах 5 и 9 - тиристор 12. 6 . 4 Блок будет работать аналогично и при подведении к нему одного только напряжения U конденсатор 3 в этом случае играет роль балластного сопротивления, служащего для ограничения тока, протекающего через промежуточный трансформатор напряжения 2. При одновременном действии обеих величин - тока i и напряжения U заряд накопительного конденсатора производится одновременно по обеим цепям, В этом общем случае обнаруживаются два основных режима. Первый сопровождается поочередными переключениями тиристоров 2 и 13 и возможен при разности фаз напряжения U и тока i, удовлетворяющей условию 360°. При этом в одни полуволны входных веичин обмотки промежуточных трансформаторов 1 и 2 зашунтированы одним, а в другие полуволны - другим тиристорами. Второй режим возможен при I 80° 7 Ч 7 О когда происходят одновременные переключения тиристоров 12 и 13, каждый из которых шунтирует в зависимости от знаков полуволн подведенных величин вторичные обмотки соответствующих промежуточных трансформаторов 1 и 2. Следовательно, в предлагаемом блоке через тиристоры 12 и 13 протекают однополупериодные токи, вследствие чего они в конце каждого полупериода надежно запираются, Таким образом, предложенное решение позволит повысить надежность блока питания, а также выполнить его с меньшим количеством необходимых диодов, т.е. приведет к его упрощению. Формула изобретения Стабилизированный блок питания для автономных устройств релейной защиты, содержащий промежуточный трансформатор тока, вторичная обмотка которого через первый диодный вьшрямитель подключена к общей точке соединения положительного зажима накопительного конденсатора и катода стабилитрона, пиомежуточный трансформатор напряжения, последовательно с первичной обмоткой которого включен балластный конденсатор, а вторичная обмотка через второй диодный выпрямитель подключена к отрицательному зажиму положительного конденсатора, первый тиристор, подключенный анодом к первому выводу вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока, и два разделительных диода, отличающийся тем,

и упрощения, первый и второй выводы вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока через соответственно первый и вновь введенный второй тиристоры, включениые в прямом направлении, подключены соответственно к первому и второму выводам вторичной обмотки промежуточного трансформатора напряжения, а через разделительные диоды, включенные в обратном направлении - соответственно к ее второму и первому выводам, причем управляющий электрод каждого тиристора через соответствутощий диод подключен к аноду стабилитрона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гельфанд Я. С., Голубев М. Л, Царев М. И. Релейная защита и электроавтоматика на переменном операвтивном токе. М., Энергия, 1973, с. 280.

2.Авторское свидетельство СССР № 652546, кл. Н 02 Н 7/00, 1979.

3.Little D,W., Potochney G.J., Pinkley R.A. A time overcurrent relay with sol id-state circuitry. IEEE FVjwer Engintfring Society Conference Papers, 1975, p. 1-7 (прототип).