Устройство для защиты от перегрузки по току

Авторы патента:

РИМАН ЯКОВ СЕМЕНОВИЧ

ЛИСАЧКИН ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ

ЧЕРВИНСКИЙ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

H02H3/02 - элементы конструкций

Q ll M C A H M E ()>33

Союз Советекмн социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 10.05.78 (21) 2614388I24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М, Кл.а

Н 02 Н 3/093

Государственный кокнтет

СССР (53) УДК 621.316..925(088.8) Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 28.07.80 ао делам нзобротеннй н етнрытнй

А. С. Риман, В. И. Лисачкин и В. В. Червинский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЪ| ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

ПО ТОКУ

Изобретение относится к релейной защите, а именно к устройствам для токовой защиты, которые срабатывают и выдают сигнал на исполнительный орган с выдержкой, зависящей от величины тока перегрузки.

Известно устройство для токовой защиты с характеристикой срабатывания, обратнозависимой от величины входного сигнала, содержащее трансформатор тока, резонансный контур, образованный магнитным пускателем и конденсаторами, коммутаторы с тиратронными характеристиками и КС-контурами в, цепях их сеток (1).

Известное устройство . имеет сложную схему, не обеспечивает эффективную защиту и предназначено для использования с конкретным типом пускателя, что ограничивает область его применения.

Известно также устройство защиты, содержащее два трансформатора тока, выпрямитель с фильтром, на выходе которого вырабатывается напряжение, пропорциональнове величине тока нагрузки, и времязадающую RC-цепь, постоянная времени которой пропорциональна времени нагрева в заданном конкретном режиме перегрузки (2).

В этом устройстве также не обеспечивается защита двигателя во всех режимах перегрузки. В качестве прототипа выбрано устройство для защиты от перегрузки по току, со держащее трансформатор тока, формирователь сигнала, времязадающую RC-цепь и исполнительный орган, в котором с целью расширения диапазона выдержек времени срабатывания при малых перегрузках и получения минимального времени срабатывания при больших перегрузках дополнительно введен орган сравнения, соединенный с RC-цепью (3).

Хотя введение дополнительного органа сравнения позволяет расширить диапазон

15 выдержек времени срабатывания при малых перегрузках и получить минимальное время срабатывания при больших перегрузках, такому устройству присущ ряд недостатков.

Введение дополнительного органа сравМ нения усложняет устройство и снижает его надежность. Время срабатывания устройства определяется только величиной перегрузки и не зависит от теплового состояния защищаемого объекта в момент возникнове750633 о

25 ного органа 9. ния перегрузки. Допустимое время существования перегрузки с холодного состояния защищаемого объекта в несколько раз больше допустимого времени перегрузки с нагретого состояния объекта. Поэтому защитные характеристики устройства должны учитывать тепловое соСтояние защищаемого объекта в момент возникновения перегрузки. Кроме того, в устройстве применена одна RC-цепь с неизменной при любых значениях перегрузки постоянной времени заряда с-RC. Поэтому время срабатывания устройства при небольшой перегрузке однозначно определяет время его срабатывания при большой перегрузке. В тех случаях, ког.да путем существенного увеличения постоянной времени заряда конденсатора RC-цепи достигнуто большое время срабатывания устройства при малых перегрузках, неизбежно значительное увеличение времени срабатывания устройства и при больших перегрузках.

Так как в известном устройстве применена одна RC-цепь с неизменной при любых значениях перегрузки постоянной времени заряда т-RC, то его применение неэффективно для широкого класса защищаемых объектов (например, электрические машины, трансформаторы), у которых постоянная времени нагревания при перегрузках не остается постоянной.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для защиты от перегрузки по току, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока, формирователь и делитель напряжения, времязадающую RC-цепь и исполнительный орган, введены дополнительные RC-цепи и логический элемент ИЛИ, входы времязадающей RC-цепи и дополнительных RCцепей подключены к делителю напряжения, выходы через логический элемент ИЛИ подключены к исполнительному органу, причем количество дополнительных RC-цепей обусловлено требуемой точностью защитной характеристики устройства.

Принципиальная схема устройства приведена на чертеже.

Предлагаемое устройство содержит трансформатор тока l, формирователь сигнала 2, делитель напряжения 3, дополнительные

RC-цепи 4, 5 и б, основную времязадающую

RC-цепь 7, логический элемент ИЛИ 8 и испблнительный орган 9, На чертеже показано три дополнительных RC-контура с постоянными времени заряда т* т1, и т, соответствующими трем режимам перегрузки. Причем с <тз < 6 <

<, где z вЂ” постоянная времени заряда конденсатора основного времязадающего контура 7. При использовании устройства для защиты асинхронных электродвигателей параметры дополнительного RC-конту4 ра 4 и напряжение на резисторе 10 делителя 3 выбираются из условия быстрого отключения электродвигателя при возникновении режима к. з. Причем постоянная времени. заряда тц РС-контура 4 во много раз меньше постоянной времени заряда тг основного RC-контура.

В зависимости от требуемой точности защитной характеристики устройства в нем может быть сокращено (до двух или одного), либо увеличено (до четырех и более) число дополнительных RC-контуров.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по защищаемому объекту напряжение со вторичной обмотки трансформатора тока 1 поступает на формирователь сигнала 2, с которого напряжение, соответствующее величине нагрузки защищаемого объекта, подается на делитель напряжения 3. Так как к делителю присоединены основной и дополнительные RC-контуры, то при подаче на делитель напряжения происходит заряд конденсаторов

11 вЂ” 14 укаэанных RC-контуров.

Если ток нагрузки не превышает номинальную, то напряжение полностью заряженного конденсатора .11 основного RC-контура недостаточно для срабатывания исполнительного органа 9. Очевидно, напряжение . полностью заряженных конденсаторов дополнительных RC-контуров тем более недостаточны для срабатывания исполнительПри возникновении малой перегрузки. напряжения, поступающие на входы основного и дополнительных RC-контуров, соответственно увеличиваются, что приводит к зю дальнейшему заряду конденсаторов ll вЂ” 14.

Когда напряжение на конденсаторе .11 основного КС-контура ? достигает величины срабатывания дополнительного органа 9, последний подает сигнал либо на отключение защищаемого объекта, либо на снижение нагрузки. Параметры делителя 3 выбра ны такими, чтобы в рассматриваемом режиме малой перегрузки напряжение на полностью заряженном конденсаторе 12 дополнительного RC-контура 6 было недостаточно для

4у срабатывания исполнительного органа 9.

Однако если в цепи защищаемого объекта перегрузка превышает заданную величину, то срабатывание исполнительного органа происходит от напряжения на конденсаторе 12 дополнительного RC-контура 6, а не .от напряжения на конденсаторе ll основного RC-контура. Объясняется это тем, что постоянная времени заряда т се и напряжение на конденсаторе 12 дополнительного RC-контура 6 достигает напряжения срабатывания исполнительного органа 9 раньше,чем напряжение на конденсаторе 11 основного КС-контура 7.

При дальнейшем увеличении перегрузки срабатывание исполнительного органа про750633

Экономическая эффективность от использования устройства в рудничных взрывоя безопасных магнитных пускателях составляет не менее 200 тыс. руб. в год. исходит от напряжения на конденсаторе f8 добавочного RC-контура S, имеющего пос тоянную времени заряда gg (tq, за врем меньшее, чем при отсутствии RC-контура 5, Наконец, если возникает большая перегрузка, то срабатывание исполнительного органа происходит от напряжения на кон. денсаторе 14 добавочного RC-контура 4 за малое время, величина которого выбирается согласно поставленным требованиям путем соответственного подбора элементов дополнительного RC-контура 4. При этом параметры делителя 3 и RC-контура 4 могут выбираться любыми исходя из условия обеспечения быстрого срабатывания устройства при возникновении режима значительной перегрузки, например, при к.з. электродвигателя.

Положительный эффект от применения предложенного устройства . заключается .в следующем: повышается надежность устройства благодаря его упрощению; обеспечивается эффективная защита от перегрузки по току защищаемых объектов, так как в устройстве, кроме основной RC-цепи, присоединенной к исполнительному органу через логический элемент ИЛИ, подключены также дополнительные RC-цепи, постоянные времени заряда которых соответствуют постоянной времени нагрева защищаемого объекта во всех режимах перегрузки.

5 Формула изобретения

Устройство для защиты от перегрузки по току, содержащее последовательно соединенные трансформатор тока, формирователь сигнала и делитель напряжения, <Ф, времязадающую RC-цепь и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены дополнительные RC-цепи и логический элемент ИЛИ, входы времязадающей RC-цепи

1„и дополнительных RC-цепей подключены кделителю напряжения, а выходы через логический элемент ИЛИ подключены к исполнительному органу, причем количество дополнительных RC-цепей обусловлено требуемой точностью защитной характеристики зе Устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 244478, кл. Н 02 Н 7/085, 1967.

2. Заявка Японии № 50-12573, кл. Н 02 Н 3/08, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР № 399955, кл. Н 02 Н 3/08, 1971.

750633

Составитель О. Лисицнн

Редактор О. Стенина Техред К. Шуфрич Корректор М. Демчнк

Заказ 4666 42 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патентi, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Устройство для защиты от перегрузки по току

Устройство для эвакуации энергии из магнитной системы // 690583

Устройство для сигнализации об аварийном состоянии многофазной системы переменного тока // 546979

Пусковой орган тока обратной последовательности // 122197

Фильтр тока // 122194

Устройство для суммирования токов трехфазной цепи // 105209

Устройство для компенсации взаимного влияния цепей тока и напряжения в схемах защиты // 103672

Устройство для компенсации взаимного влияния цепей тока и напряжения в схемах защиты // 102865

Устройство для суммирования магнитных потоков // 92515

Устройство для бесконтактного и мгновенного воздействия на один общий рабочий орган нескольких электрических цепей // 87753

Автоматический выключатель и устройство защиты электрических коммуникаций // 2192086

Изобретение относится к области электротехники, а именно к области релейной защиты электрооборудования

Приводной инструмент с батарейным питанием, имеющий схему защиты от сверхтоков, и батарейный источник питания для этого инструмента // 2374735

Способ построения и настройки релейной защиты линий с жестким указанием места повреждения // 2393606

Изобретение относится к релейной защите линий любых конфигураций в любой электрической сети с передачей информации на концы линии о месте повреждения на ней

Магниточувствительный элемент для запуска устройства дистанционной релейной защиты // 884021

Магниточувствительный элемент для запуска устройства дистанционной релейной защиты // 991541

Дистанционное устройство для запуска релейной защиты // 1817177

Способ контроля двухфазного короткого замыкания и запрета второго цикла автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию // 2522171

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля двухфазного короткого замыкания (КЗ) и запрета второго цикла автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию. Технический результат - расширение функциональных возможностей путем получения информации об двухфазном КЗ и запрете второго цикла автоматического повторного включения ГВ линии. Согласно изобретению с момента исчезновения одного из линейных напряжений на трансформаторе начинают первый отсчет времени, равный времени выдержки срабатывания защиты ГВ линии, при этом контролируют исчезновение двух других линейных напряжений и, если они исчезнут в момент окончания первого отсчета времени, то делают вывод об отключении ГВ и с момента его отключения начинают второй отсчет времени, равный времени выдержки первого цикла АПВ ГВ, при этом контролируют появление линейных напряжений и, если в момент окончания второго отсчета времени два линейных напряжения появятся и не появится первоначально исчезнувшее линейное напряжение, то делают вывод о повторном включении ГВ на КЗ и с момента его включения начинают третий отсчет времени, равный времени выдержки срабатывания защиты ГВ с ускорением, при этом контролируют исчезновение двух появившихся линейных напряжений и, если они исчезнут в момент окончания третьего отсчета времени, то делают вывод о повторном отключении ГВ и подают сигнал на запрет второго цикла АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию. При использовании предлагаемого способа можно получить информацию о двухфазном коротком замыкании и запрете второго цикла автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию. 2 ил.

Способ контроля отключения и отказа автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при самоустранившемся двухфазном коротком замыкании // 2527477

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения и отказа автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, при самоустранившемся двухфазном коротком замыкании (КЗ). Технический результат - расширение функциональных возможностей путем получения информации об отключении и отказе автоматического повторного включения головного выключателя при самоустранившемся двухфазном коротком замыкании. Для решения указанной задачи с момента исчезновения одного из линейных напряжений на шинах трансформатора начинают первый отсчет времени, равный времени выдержки срабатывания защиты ГВ, при этом контролируют момент исчезновения двух других линейных напряжений и, если в момент окончания первого отсчета времени два других линейных напряжения исчезнут, то делают вывод об отключении ГВ, с момента окончания первого отсчета времени начинают второй отсчет времени, равный времени выдержки АПВ плюс времени выдержки срабатывания защиты с ускорением ГВ, а также во все провода линии посылают зондирующие импульсы и измеряют время их прохождения до точек отражения, вычисляют расстояния до этих точек, сравнивают их между собой и с расстоянием до места установки ГВ и, если вычисленные расстояния равны друг другу и равны расстоянию до места установки ГВ, и в момент окончания второго отсчета времени все три линейных напряжения на шинах трансформатора не появились, то делают вывод о самоустранившемся двухфазном КЗ и отказе АПВ ГВ линии. 2 ил.

Способ и система для отключения генератора от энергосистемы // 2529505

Изобретение относится к защите электрооборудования в энергосистеме. Технический результат заключается в усовершенствовании отключения генератора от энергосистемы в асинхронном режиме. Представляется способ для отключения генератора (3) от энергосистемы (17), когда генератор (3) и подключенная к нему энергосистема (17) являются несинхронизированными. Способ содержит этап определения, что существует потеря синхронизации между генератором (3) и энергосистемой (17), причем эта потеря синхронизации предоставляет изменение амплитуды электрического параметра, ассоциированного с генератором (3). Способ дополнительно содержит определение того, когда возникнет минимальная амплитуда электрического параметра, при этом, когда прогнозировано возникновение минимальной амплитуды, предоставление командного сигнала для отключения генератора (3) от энергосистемы (17), при этом командный сигнал предоставляется до того, как будет достигнута минимальная амплитуда электрического параметра, и отключение генератора (3) от энергосистемы (17) приблизительно тогда, когда возникает определенная минимальная амплитуда электрического параметра. Также представляется система (1) защиты для генератора (3) в энергосистеме (17). 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Управляющее устройство для управления прерывателем цепи и способы // 2563970

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности и надежности. Управляющее устройство (4) содержит центральный процессор (7) и выполнено с возможностью обмена данными с модулем (9, 9') вывода, выполненным с возможностью вывода операционных команд к прерывателю (11) цепи. Модуль (9, 9') вывода содержит средство (12) обработки, выполненное с возможностью исполнения операционной команды в момент времени, полученный от центрального процессора (7). Изобретение также охватывает связанные способы. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.