Трехфазное реле напряжения

 

Союз Советских

Социалистицеских

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.78 (21) 2564309/24-07 с присоединением заявки №

»»672694 (51) M. Кл.

Н 02Н 3/20 (23) Приоритет—

Государственный кюмнтет

СССР ае делам нзебретеннй. н еткрмтнй (53) УДК621.316. .925 (088.8) Опубликовано 05.07.79. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 15.07.79

Г. В. Могилевский, С. В. Дикань, В. В. Колосов и А. Г. Хлебаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНОЕ РЕЛЕ HAHPЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам защиты и автоматики, в частности к бесконтактным устройствам бесперебойного питания ответственных потребителей, не допускающих перерыва питания более четверти периода колеба ний входного напряжения.

Известно устройство защиты (реле), содержащее трансформатор напряжения, выход которого через мостовую схему выпрямления подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов, представляющего собой триггер Шмитта, выход которого подключен к входу схемы измерения, на базе интегратора, а ее выход — к входу реагирующего органа (1).

Однако это реле является недостаточно быстродействующим.

Известно также устройство, содержащее мостовой выпрямитель, преобразователь выпрямленного напряжения в напряжение прямоугольной формы, скважность которого пропорциональна амплитуде входного сигнала (2). Данное реле переменного напряжения является также недостаточно быстродействующим, это обусловлено наличием инерционного элемента-преобразователя скважности в напряжение, пропорциональное амплитуде входного сигнала.

Наиболее близким по техническим средствам и достигаемым результатам к изобретению является трехфазное реле напряжения, содержащее трансформатор с подключенными к нему преобразователями контролируемого напряжения и пороговый элемент, причем указанные преобразователи выполнены в виде квадраторов, выходы ко10 торых через сумматор подключены к входу упомянутого порогового элемента (3).

Данное реле полезно использовать в случае применения трех стандартных однофазных трансформаторов (по числу фаз), что повышает степень унификации изделий, содержащих реле, что весьма удобно в лабораторных образцах и изделиях, потребность в которых ограничена. В случае массового производства, или повышенных требований щ к надежности изделия требования унификации не являются преобладающими. Так, можно существенно упростить схему реле (порядка 30%), если видоизменить входной каскад реле (трансформатор).

672694

Целью изобретения является упрощение схемы реле.

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном реле напряжения, содержащем трансформатор, подключенный к фазам контролируемой сети, вторичные обмотки трансформатора подключены к нелинейным преобразователям в виде квадраторов, выходы Которых через сумматор подключены к пороговому элементу, вторичные обмотки двух фаз трансформатора включены встречно и подключены ко входам первого квадратора, а вторичная обмотка третьей фазы подключена ко второму квадратору, при этом коэффициент трансформации обмотки третьей фазы ЧЗ больше коэффициента трансформации первых двух фаз.

Благодаря такому схемному решению достигается безынерционное сглаживание сиг- нала при наличии двух квадраторов.

На фиг. 1 представлена блок-схема трехфазного реле; на фиг. 2 — векторная диаг рамма вторичных напряжений трансформатора.— ——

Трехфазное реле напряжения содержит трансформатор 1, квадраторы 2, 3, сумматор 4, пороговый элемент 5.

Первичные обмотки трансформатора 1 соедийены в звезду, а на выходе встречно, включенных вторичных обмоток трансформатора формируется линейное напряжение

АВ, соответственно на выходе вторичной обмотки фазы С формируется фазное напряжение, причем ЗО

Vis = К1 ЧЗ Чм ° Sin (и) t + 30 )

Vq = КаУм ° Sin (д t + 120 ), где Vp — амплитуда фазного входного напряжения;

ы — круговая частота;

35 К вЂ” коэффициент трансформации вторичных обмоток фаз А, В;

Ка — коэффициент трансформации вторичной обмотки фазы С, причем —" = \ГЗ.

Как видно из выражений и диаграммы на фиг. 2, угол сдвига фаз между Vq>, V 40 равен 90 .

Известно, что

Sin (w t + 30 ) + 1п (cu t + 120 ) = 1.

Реализуя данную математическую функцию с помощью квадраторов 2, 3 сумматора 4, можно обеспечить практически безынерционную работу реле при синхронном снижении (или превышении) входных напряжений реле относительно установленного значения.

Режим несихронного снижения напря- »о жения, сопровождаемый перекосом фаз, явГ ляется аварийным для переключателей питания мощных сетей и возможен при коротких замыканиях и в этих случаях в переключателях предусмотрены реле к.з., время срабатывания которых (!00 мкс, блокирующие выход реле трехфазного напряжения и, кроме того, наиболее критичными к перерыву питания элементами являются вторичные блоки питания (электронных вычислительных машин и устройств автоматики), на входах которых стоят трехфазные выпрямительные мосты, для которых наиболее опасным режимом является снижение напряжения в фазе с максимальным мгновенным значением напряжения, но при этом обеспечивается мгновенное срабатывание реле напряжения.

Быстродействие данного реле при снижениях напряжения составляет 0,1 мс, что позволит выпол нить бесконт акт ные пе реключатели с временем переключения порядка 1 мс, при применении принудительной коммутации силовых тиристоров, а за счет исключения одного квадратора упростить схему реле, что весьма важно для изделий, в которых определяющими являются не унификация и конструктивность, а надежность и эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

Трехфазное реле напряжения, содержащее трансформатор, подключенный к фазам контролируемой сети, вторичные обмотки трансформатора подключены к нелинейным преобразователям в виде квадраторов, выходы которых через сумматор подключены к пороговому элементу, отличающееся тем, что, с целью его упрощения, вторичные обмотки двух фаз трансформатора включены встречно и подключены ко входам первого квадратора, а вторичная обмотка третьей фазы подключена ко второму квадратору, при этом коэффициент трансформации обмотки третьей фазы ГЗ больше коэффициента трансформации первых двух фаз.

Источники информации, принятые во внима ние при э ксперт изе

1. Грейвулис Я. П. и др. Полупроводниковые реле тока и напряжение. М., «Энергия», 1970„с. 44 — 49.

2. Патент США № 3852731, кл. 340 — 24, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 532926, кл. Н 02 Н 3/20, 1976.

672694

Puz. 1

Составитель Т. Щеголькова

Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ 3003/52 Тираж 856 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4