Устройство для защиты от короткого замыкания в электрической сети

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите сетей. Цель изобретения - повышение точности, быстродействия и надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство реагирует на производную входного тока в начале каждого полупериода, и поэтому ток срабатывания устройства не зависит от искажения кривой тока измерительного трансформатора тока. При больших кратностях входного тока и насыщении трансформаторов тока устройство работает при открытии транзистора 20 после заряда конденсатора 23. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s Н 02 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4427089/07 (22) 14.04.88 (46) 30.07.91. Бюл. М 28 (71) Рижский опытный завод "Энергоавтоматика" (72) И.К.Сурвило (53) 621,316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 904063, кл, Н 02 Н 3/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

БЫ 1667187 А1 (57) Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите сетей, Цель изобретения — повышение точности, быстродействия и надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство реагирует на производную входного тока в начале каждого полупериода, и поэтому ток срабатывания устройства не зависит от искажения кривой тока измерительного трансформаторного тока. При больших кратностях входного тока и насыщении трансформаторов тока устройство работает при открытии транзистора 20 после заряда . конденсатора 23. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1667187

30

50

Изобретение относится к области релейной защиты, в частностл| к быстродействующим бесконтактным токовым защитам сетей, работающим при насыщении измерительных трансформаторов тока, Целью изобретения является повышение точности и надежности срабатывания бесконтактных защит, реагируюших HQ производную тока и работающих при насышении измерительного трансформаторного тока, На чертеже представлена электрическая схема устройства.

К вторичной обмотке промежуточного трансформатора тока 1 присоединена первая цепочка, состоящая из первого длода 2,. резистора 3, второго диода 4 и встречнопараллельно включенная первой вторая цепочка, состоящая из первого диода .:.-, резистора б и второго диода 7, Ai одь, диодов

4, 7 и соответствующие выводы резисторов

3, 6 соедлнены с общей точкой схемы. Пороговый орган построен на транзисторах S, 9, 10 типа n-p-и и р-п-р, База первого транзистора 8 через конденсатор 11 соединена с катодом диода 5, а через резистор 12 с минусом питания и через диод 13 с обшей точкой схемы. База первого транзистора 9 через конденсатор 14 соединена = катодом диода 2, а через резистор 15 с минусом питания и через защитный диод 16 с общей точкой схемы, Змиттеры первых транзисторов 8, 9 соединены с базой второ о транзистора 10 и через резистор 17 с минусом лсточника питания. Коллекторы г:ервых транзисторов и эмиттер в.iорого соеди;- ены с общей точкой схемы. К выходу порогового органа (коллектрр транзистора 10) присоединен вход исполнительного блока„состоящего из последовательно соединенных элемента 18 задержки и выходного органа 19, Для повышения надежности срабатывания при больших кратносгях входного тока в схему порогового орган-». введен дополнительный транзистор 20 типа п-р-п, эмиттер которого соединен с эмиттерами транзисторов 8 и 9, а коллектор присоединен к общей схеме точки, база через защитнь и диод 21 и параллельно ему включенную цепочку, состоящую из резистора 22 и конденсатора

23, соединена с общей то чкой схемы. Общая точка резистора 22 и конденсатора 23 через резистор 24 соединена с минусом питания, а через резистор 25 с катодом диода 5.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии. когда значение входного тока недостаточно для срабатывания, транзисторы 8 и 9, а -aKxe 20 заперты отрицательным потенциалом на базах, прикладываемым через резисторы 12, 15, 24 соответственно. Транзистор 10 открыт током через резистор 17, что соответствует несработанному состоянию порогового органа и устройства в целом.

При увеличении входного тока через конденсатор 14, в положительный полупериод, пропорциональный скорости нарастания напряжения на резисторе 3, становится больше тока через резистор 15 и транзистор

9 открывается, что приводит к запиранию транзистора 10, и пороговый орган срабатывает, В момент срабатывания ток базы транзистора 9 очень мал по сравнению с током через резистор 15, и транзистор 9 открывается, что приводит к запиранию транзистора 10, и пороговый орган срабатывает, В момент срабатывания ток оазы транзистора

9 очень мал по cpBBHBHvllQ с током через конденсатор 14, поэтому порог срабатывания стабилен, В это время ток через резистор 6 равен нулю, и транзистор 8 заперт, После срабатывания порогового органа запускается элемент 18 задержки и по прошествии заданного времени, если только s течение этого времени ток через конденсатор 14 не стал меньше тока через резистор

15 (если скорость нарастания напряжения на резисторе 3 достаточна), элемент 18 задержки срабатывает, что приводит к срабатыванию выходного органа 19 и устройства в целом. Элемент задержки позволяет отсрочиться OT кратковременных скачков тока. Время задержки не должно быть более

1 Змс.

К моменту наступления отрицательного полупериода входного тока конденсатор 11 полностью разрядился по цепи 13, резистор

6. С началом отрицательного полупериода входного тока через конденсатор 11 протекает ток, пропорциональный скорости нарастания напряжения на резисторе 6., и в случае, если то«через конденсатор 11 превышает ток резистора 12, транзистор 8 отKpblHBBTcR, что приводит K запиранию транзистора 10, и процесс повторяется, как в положительный полупериод входного тока. Конденсатор 14 в это время полностью разряжается через диод 16 и резистор 3, и схема подготавливается к действию в положительный полупериод входного тока.

Таким образом, устройство реагирует на производную входного тока в начале каждого пол упериода и, следовательно, ток срабатывания устройства не зависит от искажения кривой тока измерительного трансформатора тока, так как искажение тока в начале полупериода не происходит, а максимальная задержка действия устройст1667187

Составитель С. Бочков

Техред M.Moðãåíòàë

Редактор О. Спесивых

Корректор Т. Палий

Заказ 2530 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ва чуть более одного полупериода промышленной частоты.

При больших кратностях входного тока измерительные трансформаторы тока могут очень сильно насыщаться, поэтому ток через резисторы 3 и 6 будет настолько кратков реме н ным (хотя и очен ь бол ьшой амплитуды), что элемент задержки не успеет сработать и устройство откажет в действии. Чтобы этого не произошло, введен транзистор 20, При больших кратностях входного тока конденсатор 23 успеет зарядиться до напряжения, достаточного для открывания транзистора 20 на достаточно длите-:ьное время, так, чтобы сработал элемен r задержки и выходное устройство сработает при практически неограниченных кратностях входного тока. Уставка тока может регулирова IL.ся в любых пределах изменением сопротивления резисторов 3 и б, что легко осуществимо, особенно если уставку регулировать ступенями. Плавную настройку можно осуществить одновременным изменение : напряжения на резисторах 12, 15 и 24, Формула изобретения

1. Устройство для защиты от короткого замыкания в электрической сети, содержаLUee промежуточный трансформатор тока, к первому выводу вторичной обмотки котороги подключены катод первого и анод второго диодов, к катоду второго диода подключены первый вывод первого резистора и первая обкладка первого конденсатора, к второму выводу вторичной обмотки промежуточного трансформатора така подключены анод третьего и катод четвертого диодов, к катоду третьего диода подключен первый вывод второго резистора и первая обкладка второго конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым входом порогового органа, к второму входу которого подключена вторая обкладка первого конденсатора, выход порогового орга5

45 на соединен с входом исполнительного блока, и третий резистор, отл ич а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, вторые выводы первого и второго резисторов обьединены и соединены с анодами первого и четвертого диодов и образуют общую точку схемы, при этом пороговый орган выполнен в виде пятого и шестого диодов, четвертого и шестого резисторов, трех транзисторов, базы которых являются соответственно первым, вторым и третьим входами порогового органа, а его выходом — коллектор третьего транзистора, базы первого и второго транзисторов и-р-итип" соответственно через четвертый и пятый резисторы соединены с минусом питания и соединены с концом пятого и шестого диодов соответственно, аноды которых подключены к общей точке схемы. эмиттеры первого и второго транзисторов объединены и соединены с базой третьего транзистора р-п-р-типа, которая через шестой резистор подключена к минусу питания, коллекторы первого и второго и эмиттер третьего транзисторов соединены с общей точкой схемы, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания при больших кратностях входного тока, в него дополнительно введены седьмой длод, третий конденсатор, седьмой и восьмой резисторы и четвертый транзистор п-р-п-типа, эмиттер которого подключен к третьему входу порогового органа, коллектор соединен с общей точкой схемы, а база через параллельно соединенные седьмой диод и цепочку из последовательно соединенных третьего резистора и третьего конденсатора — с общей точкой схемы, а общая точка третьего резистора и третьего конденсатора соединена через седьмой резистоо с минусом питания и через восьмой резистор с катодом третьего диода.