Устройство для защиты преобразователя

 

УСТЕ ОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ , содержащее трансфогялаторы тока, первичные обмотки котормх включены в фазы питания, каждая из которых снабжена двумя диодами и двумя компараторами с измерительным входам и входом опорного напряжения, при этом измерительный вход первого компаратора одной фазы соединен с анодом первого диода, измерительный вход второго компаратора соединен с катодом второго диода, анодом соединенного с катодом первого дибда той же фазы, а выходы компаратордв соединены с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности, введены два источника напряжения смещения, два сумматора и включенные в каждую фазу питания резистивный шунт, сймметрирующий резистор и промежуточный трансформатор, каждый вывод первичной обмотки каждого промежуточного трансформатора соединен с резистивным шунтом и вторичной обмоткой трансформатора тока, один вывод вторичной обмотки промежуточного трансформатора соединен с одним из выводов симметрирующего резистора и соединен-, ными вместе катодом и анодом двух диодов одной фазы, а второй вывод вторичной обмотки промежуточного „ . трансформаторасоединен с вторым зыво- Щ дом симметрирукяцего резистора,входы (П одного из сумматоров соединены с измерительным входом первого компаратора каждой фазы,а выход - с входом опорного напряжения второго компаратора каждой фазы,входы второго сумматора соедине-. 2 ны с измерительным входом второго компаратора каждой фазы, а выход с входом опорного напряжения первого компаратора каждой фазы, при этом один КЗ источников напряжения смещения подключен к одному из входов первого сумматора, а другой источник напряжения смещения - к од;HC iy из входов второго сумматора..

(1% (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

g(5g Н 02 Н 7/1 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3365658/24-07 (22) 16.12.81 (46) 15.07.83 Бюл. Р 26. (72) С.Н.Панько, Л.Б.Рутковский и Д.Н.Шанин (71) Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектноизыскательского и научно-исследовательского института"Гидропроект им. С.Я. Жука (53) 621.316.925.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 758367, кл. Н 02 H 7/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 851621, кл. Н 02 Н 7/10, 1979.

° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗИЦИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее трансформа- . торы тока, первичные обмотки которых включены в фазы питания, каждая из которых снабжена двумя диодами и двумя компараторами с измерительным

I входом и входом опорного напряжения, при этом измерительный вход первого компаратора одной фазы соединен с анодом первого диода, измерительный вход второго компаратора соединен с катодом второго диода, анодом соединенного с катодом первого диода той же фазы, а выходы компараторов соединены с исполнительным органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с, целью повыаения чувствительности и селективности, введены два источника напряжения смещения, два сумматора и включенные в каждую фазу питания реэистивный шунт, симметрирующий резистор и промежуточный трансформатор, каждый вывод первичной обмотки каждого промежуточного и трансформатора соединен с реэистивным шунтом и вторичной обмоткой трансформатора тока, один вывод вторичной обмотки промежуточного трансформатора соединен с одним из выводов симметрирующего резистора и соединен-. ными вместе катодом и анодом двух диодов одной фазы, а второй вывод вторичной обмотки промежуточного трансформатора соединен с вторым выво щ дом симметрирующего резистора, входы одного из сумматоров соединены с измерительным входом первого компаратора

«анной фазы,а зыхол — о «хо«оно«ар«ого С напряжения второго компаратора каждой фазы, входы второго сумматора соедине-. ны с измерительным входом второго ком паратора каждой фазы, а выход— с входом опорнбго напряжения первого компаратора каждой фазы, при этом один иэ источников напряжения смещения подключен к одному из входов первого сумматора, а другой источник напряжения смещения — к од;ному из входов второго сумматора.

1029318

Изббретеяне относится к электротехнике и может быть использовано для защиты преобразователей, например тиристорных при неполнофаэных режимах.

Известны устройства для защиты преобразователя, -.одержащие трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в фазы питания, и исполнительный орган. В таких устройствах напряжение, снятое с вто- 0 ричных обмоток трансформатора, несет информацию о работе преобразователя(1j.

Однако неточность изготовления трансформатора тока, неравномер- .15 ность загрузки его по фазам, обуславливают большую погрешность измерения тока (до 10%), что ведет к неточной обработке полученной информации и, следовательно, к низкой чувствительности устройства, что особенно проявляется при малых токах в первичной цепи трансформатора.

Наиболее близким техническим реше-. нием к предлагаемому является уст- 25 ройство для защиты преобразователя, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в фазы питания, каждая из которых снабжена двумя диодами и двумя компараторами с измерительным входом и вхо дом опорного напряжения, при этом измерительный вход первого компаратора одной фазы соединен с анодом первого диода, измерительный вход вторбго компаратора соединен с катодом второго диода, анодом связанного с катодом первого диода той же фазы, а выходы компараторов соединены с исполнительным органом (2).

Недостатками указанного устройст ва являются низкая чувствительность при малых токах в первичной цепи трансформаторов тока преобразователя, что вызвано низким уровнем напряжений во вторичной обмотке транс- форматоров тока, обусловленным допустимой нагрузкой трансформаторов тока, а также конечной чувствительностью компараторов, различием характеристик диодов, установленных в цепях компараторов и выпрямителя, низкая селективность, невозможность выявления неисправной ветви преобразователя при малых токах.

Это связано с тем, что в известном устройстве напряжение с вторичных обмоток трансформатора тока подается на выпрямитель для получения на его выходе напряжения, равного среднему значению тока преобраэовате- бО ля, которое является опорным для сравнения его на компараторах. Неравномерность напряжения на входе выпрямителя приводит к неравномерной пульсации выпрямленногд напряжения.

A так как входные напряжения, пропорциональные току плеч преобразователя, подаются на входы компарато ров каждой фазы через диоды, т.е. ! с других точек присоединения, и имеют разброс по падению напряжения, то в результате на входы компараторон поступает напряжение, несущее искаженную информацйю о работе преобразователя.

Цель изобретения - повьзаение чувствительности и селективности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты преобразователя, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены н фазы питания, каждая из которых снабжена двумя диодами и двумя компараторами с измерительным входом и входом опорного напряжения, при этом измерительный вход первог компаратора одной фазы соединен с анодом первого диода, измерительный вход второго компаратора соединен с катод м второго диода, анодом соединенного с катодом первого диода той же фазы, а выходы компараторов соединены с исполнительным органом, введены два источника напряжения смещения, два сумматора и включенные в каждую фазу питания резистивный шунт, симметрирующий. резистор и промежуточный трансформатор, каждый вывод первичной обмотки каждого промежуточного трансформатора соединен с резистивным шунтом и вториЧной обмоткой трансформатора тока, один вывод вторичной обмотки промежуточного трансформатора соединен с одним из выводов симметрирующего резистора и соединенными вместе катодом и анодом двух диодов одной фазы, а второй вывод вторичной обмотки промежуточного трансформатора соединен с вторым выводом сиьжетрирующего резистора, входы одного из сумматоров соединены с измерительным входом пер-, вого компаратора каждой фазы, а выход - с входом опорного напряжения второго компаратора каждой фазы, входы второго сумматора соединены с измерительным входом второго компаратора каждой фазы, а выход - с входом опорного напряжения первого компаратора каждой фазы, при этом один иэ источников напряжения смещения подключен к одному иэ входов первого сумматора, а другой источник напряжения смещения — к одному из входов второго сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для защиты преобразователя.

Устройство содержит, трансформаторы 1 тока, первичные обмотки которых включены в фазы питания. Трансформаторы 1 нагружены на включенные

1029318

20 в каждую фазу питания резистивные шунты 2 и.промежуточные трансформа-. торы 3, выходные напряжения которых симметрируются резисторами 4. Каж,цая фаза питания содержит по два компаратора 5 и б, имеющие измерйтельные входы 7 и входы 8 опорного напряжения, соединенные с выходом сумматоров 9, регулируемых источниками 10 смещения. Измерительный вход 7 компаратора 5 каждой Фазы соединен с анодом разделительного диода 11, а измерительный вход 7 компаратора 6 - с катодом разделительного диода 12. Входы опорного напряжения компараторов 5 каждой фазы соединены с одним иэ сумматоров 9, а входы" о орного напряжения компараторов 6 каждой фазы - с другим сумматором 9. Выходы 13 компараторов 5 и б соединены с исполнительным органом 14.

Действие устройства основано на сравнении тока каждого плеча преобразователя с током противоположных плеч °

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе преобразователя во вторичных обмотках трансформаторов 1 тока, присутствуют им,пульсы двух полярйостей одинаковой амплитуды.

Через промежуточный трансформатор 3 зти импульсы поступают на разделительные диоды 11 и 12, с кото:рых снимаются импульсы напряжения . отрицательной.и положительной полярности, пропорциональные току в плечах преобразователя, поступающие далее йа входы ? компараторов 5 и б и входы сумматоров 8. С выходов последних напряжения разной полярности, пропорциональные среднему .значению тока преобразователя„ поступают на входы 8 опорного напряжения компараторов 5 и б, где

:происходит сравнение напряжения

;по величине.

Так как при нормальной работе преобразователя амплитуда напряжений на входах 7 выше, чем на входах

8, на выходе 13 компараторов возникают сигналы в момент открытого состояния плеча. При неисправности одного из плеч преобразователя во вторичной обмотке трансформатора 1 тока соответствующей фазы индуктируется ток с амплитудой импульса, в два раза меньшей амп литуды импульса исправного плеча, и на выходе 13 соответствующего компаратора сигнал не появляется, что дает воэможность фиксировать неисправность исполнительным органом 14.

При использовании предлагаемого устройства расширяются пределы его чувствительности. Указанное преимущество обеспечивается благодаря введению резистивных шунтов и промежуточных трансформаторов, позволяющих получить импульсы напряжений, прпорциональные току в плечах преобразователя при малых нагрузочных токах преобразователя. Источники напряжения смещения, подключенные на вход сумматоров, позволяют изменять порог чувствительности устройства. Повышается селективность устройства, так как наличие симметрирующих резисторов обеспечивает возможность выравнивания по фазам импульсов напряжений на разделительных диодах при несимметричных параметрах промежуточных трансформаторов и шунтирующих резисторов, а использование одних и тех же диодов для компараторов и.сумматоров позволяет исключить влияние разброса характеристик на селективность устройства.

При этом упрощаются условия эксплуатации. Устройство может быть установлено на любом преобразователе беэ дополнительного оснащения последнего специальными датчиками, поскольку для его работы требуются лишь наличие трансформаторов тока в фазах питающей сети, которые устанавливаются практически всегда.

1029318

Составитель О.Мещерякова

Редактор И Касарда Техред .Т.Ìàòî÷êà Корректор 0. Билак

Эакаэ 4995/54, Тираж 617 Подписное

ВНИЙПИ", Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4