Устройство для защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимов Советский патент 1981 года по МПК H02H3/00 H02H7/00 

1

Изобретение относится к защите электрических установок переменного тока и может быть использовано в качестве реле направления мощности, реле тока, реле частоты.

Известно устройство для релейной защиты электроустановки, содержащее измерительный блок, выходной блок, выполненный на транзисторе и электромагнитном реле, и блок питания, состоящий из промежуточного трансформатора тока, выпрямительного моста и накопительного конденсатора 1.

В этом устройстве напряжение питания недостаточно стабильно.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство, в котором ко вторичной обмотке промежуточного трансформатора тока блока питания подключен выпрямительный мост, к выходу последнего подключены силовые электроды тиристора, а через стабилитрон и резистор - управляющий электрод указанного тиристора, через диод - накопительный

конденсатор, второй конденсатор, четыре стабилитрона и четыре резистора 2.

Однако в этом устройстве после срабатывания выходного блока резко увеличиваются пульсации выходного напряжения блока питания, что понижает надежность устройства, вызывая вибрацию контактов электромагнитного реле.

Цель изобретения - повыщение надежности работы устройства путем устранения вибрации контактов электромагнитного ре10ле.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимов, содержащее подключенный к 15 фазам защищаемой электроустановки блок контролируемых параметров, к выходу которого подключен выходной блок, выполненный в виде последовательно включенных транзистора и электромагнитного реле и соединенный с блоком питания, выполненного в виде промежуточного трансформатора тока, ко вторичной обмотке которого подключен выпрямительный мост, к выходу последнего подключены силовые электроды тиристора и через первый диод - накопительный конденсатор, первый стабилитрон, катод которого соединен с положительным полюсом выпря|«ительного моста, к отрицательному полюсу которого подключен первый зажим резистора, второй стабилитрон, дополнительно в блок питания введены второй диод и транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения анода первого стабилитрона и катода второго стабилитрона, коллектор - к аноду второго стабилитрона и управляющему электроду тиристора, база - ко второму зажиму резистора и кагоду второго диода, анод последнего соединен с коллектором транзистора выходного блока. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит блок 1 контролируемого параметра, выходной блок 2, выполненный в виде последовательно включенных транзистора 3 и электромагнитного реле 4, блок питания 5, выполненный в виде промежуточного трансформатора тока 6, ко вторичной обмотке которого подключен выпрямительный мост 7, к выходу последнего подключены силовые электроды тиристора 8 и через первый диод 9 накопительный конденсатор 0. Катод первого стабилитрона 11 соединен с положительным полюсом выпрямительного моста 7 и с анодом тиристора 8, анод указанного стабилитрона - с катодом второго стабилитрона 12 и эмиттером дополнительно введенного транзистора 13, коллектор которого подключен к аноду второго стабилитрона 12 и управляющему электроду тиристора 8, база через резистор 14 к отрицательному полюсу выпрямительного моста 7 и катоду дополнительно введенного второго диода 15, анод последнего соединен с коллектором транзис тора 3 выходного блока 2. Устройство работает следующим образом. Блоком 1 контролируемого параметра устройства в равной мере могут быть органы тока, напряжения, частоты, направления мощности, сопротивления и т. д. В со-. ответствии с выполняемыми ими функциями определяемыми их предназначением,ко входу блока I контролируемого параметра подводится вполне определенная комбинация контролируемых величин. Например, для органа направления мощности контролируемыми величинами являются ток и напряжение сети. В нормальном режиме работы защищаемой электроустановки в каждый полупериод входного тока i накопительный конденсатор 10 подзаряжается. При закрытом транзисторе 3 выходного блока 2 дополнительный транзистор 13 открыт током через резистор 14 и щуитирует второй стабилитрон 12. При этом уровень напряжения на зажимах накопительного конденсатора 10, поддерживаемый периодическим переключением тиристора 8 полностью определяется напряжением стабилизации первого стабилитрона 1. При возникновении аварийного режима срабатывает выходной блок 2, открывается транзистор 3 и срабатывает электромагнитное реле 4. При этом закрывается транзистор 13 блока питания 5 и в цепь управления тиристором 8 вводится второй стабилитрон 12, и дальнейшие периодические включения тиристора 8 будут происходить при достижении напряжением на конденсаторе 10 уровня, равного сумме напряжений стабилизации стабилитронов 11 и 12. Хотя амплитуда пульсации напряжения на конденсаторе 10 так или иначе возрастает, но реле 4 вибрировать не будет, так как постоянная составляющая напряжения на выходе блока питания 5, благодаря введению второго стабилитрона 12, остается на достаточно высоком уровне. Второй диод 15 предотвращает обтекание обмотки реле 4 током базы транзистора 13, а первый диод 9 исключает разряд накопительного конденсатора 10 на тиристор 8. Таким образом, повыщение уровня напряжения питания после срабатывания выходного блока позволяет повысить надежность устройства, путем устранения вибрации контактов электромагнитного реле. Формула изобретения Устройство для защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимов, содержащее подключаемый к фазам защищаемой электроустановки блок контролируемых параметров, к выходу которого подключен выходной блок, выполненный в виде последовательно включенных транзистора и электрического реле и соединенный с блоком питания, выпоЛненного в виде промежуточного трансформатора тока, ко вторичной обмотке которого подключен выпрямительный мост, к выходу последнего подключены силовые электроды тиристора и через первый диод - накопительный конденсатор, первый, стабилитрон, катод которого соединен с положительным полюсом выпрямительного моста, к отрицательному полюсу которого подключен первый зажим резистора, второй стабилитрон, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения вибрации контактов электромагнитного реле, в блок питания дополнительно введены второй диод и транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения анода первого стабилитрона и катода второго стабилитрона. коллектор - к аноду второго стабилитрона и управляющему электроду тиристора, база - ко второму зажиму резистора и катоду второго диода, анод последнего соединен с коллектором транзистора выходного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гельфанд Я. С. Голубев М. Л., Царев М. И. Релейная защита и электроавтоматика на переменном оперативном токе. М., «Энергия, 1973, с. 279.

2. Zittle D. W. Potochney G. J. Pinkley R. A. A time overcurrent relay with solid-state circuitry-IEEE Power engineering Society Conference papers. 1975, p. 4 (прототип).