PL187167B1

PL187167B1 - Sposób i układ zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, zwłaszcza przekształtników, od skutków zwarć i uszkodzeń wewnętrznych

Info

Publication number: PL187167B1
Application number: PL97321106A
Authority: PL
Inventors: Witold Bobrowski; Stefan Wójtowicz
Original assignee: Inst Elektrotechniki
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2004-05-31
Also published as: PL321106A1

Abstract

1. Sposób zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, zwłaszcza przekształtników, od skutków zwarć i uszkodzeń wewnętrznych, znamienny tym, że sygnały zależne od wartości mocy wejściowej (Ewe.i), mocy wyjściowej (Pwv.i) i ewentualnie również innych parametrów (S1) chronionego urządzenia (P) poprzez elektroniczne przetworniki mocy (PM1, PM2) działające na zasadzie analogowej lub cyfrowej, podaje się do układu zabezpieczenia (Z), w którym przekształcane są w odpowiednie funkcje np. różnicy ilorazu wartości mocy i w zależności od wartości tych funkcji podawane są odpowiadające tym wartościom funkcji mocy sygnały: (S2) sygnał sterujący na chronione urządzenie (P) lub sygnał (S3) na wyłączenie wyłącznika (W). 2. Układ zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, zwłaszcza przekształtnikowe, od skutków zwarć, uszkodzeń wewnętrznych, znamienny tym, że składa się z wyłącznika (W) połączonego z wejściem (PWŁj) chronionego urządzenia (P), przy którym znajduje się elektroniczny przetwornik mocy (PM1) połączony z wejściem układu zabezpieczania (Z), a wyjście (Pwy.j) chronionego urządzenia (P) poprzez drugi elektroniczny przetwornik mocy (PM2) połączone jest z odbiornikiem (O) i drugim wejściem układu zabezpiecznia (Z), które z kolei połączone jest z wyłącznikiem (W).

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, zwłaszcza przekształtników, od skutków zwarć i uszkodzeń wewnętrznych.

Wynalazek może być zastosowany do zabezpieczenia urządzeń elektrycznych przetwarzających energię elektryczną, zwłaszcza sterowanych przekształtników półprzewodnikowych.

Znane i stosowane zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe od skutków zwarć i przeciążeń np. poprzez wyzwalacze nadprądowe, bezpieczniki topikowe, nie reagują z wystarczającą czułością na niewielkie uszkodzenia wewnętrzne chronionego urządzenia przetwarzającego energię elektryczną

Znacznie większą czułość wykazują zabezpieczenia porównujące parametry elektryczne np. zabezpieczenia różnicowo-prądowe transformatorów.

W znanych zabezpieczeniach różnicowo-prądowych od zwarć i uszkodzeń wewnętrznych transformatorów o stałej przekładni - patent RP nr 122165 - porównuje się wartości prądów na wejściu i na wyjściu transformatora.

Znane są również trudności zastosowania sposobów zabezpieczenia różnicowo-prądowych do transformatorów o zmiennej przekładni, stosowanych np. do zasilania pieców łukowych - patent RP nr 152693.

Sterowane przekształtniki półprzewodnikowe są urządzeniami o przekładni prądowej zmieniającej się w czasie pracy i stosowanie zabezpieczeń różnicowo-prądowych dla ich ochrony od skutków zwarć i uszkodzeń wewnętrznych nie jest praktycznie możliwe.

Nie są znane dotychczas sposoby, które skutecznie zabezpieczały by urządzenia elektryczne przetwarzające energię elektryczną, zwłaszcza sterowane przekształtniki półprzewodnikowe od skutków niewielkich, dopiero rozwijających się, zwarć i uszkodzeń wewnętrznych.

Sposób według wynalazku polega na tym, że sygnały zależne od wartości mocy wejściowej, mocy wyjściowej i ewentualnie również innych parametrów chronionego urządzenia, poprzez elektroniczne przetworniki mocy działające na zasadzie analogowej lub cyfrowej, podaje się do układu zabezpieczenia, w którym przekształcane są w odpowiednie funkcje np. różnicy, ilorazu wartości mocy i w zależności od wartości tych funkcji, podawane są odpowia187 167 dające tym wartościom funkcji sygnały powodujące zmianę sterowania chronionym urządzeniem lub jego wyłączenie.

Układ według wynalazku składa się z wyłącznika połączonego z wejściem chronionego urządzenia, przy którym umieszczony jest elektroniczny przetwornik mocy połączony z wejściem układu zabezpieczenia, a wyjście chronionego urządzenia poprzez drugi elektroniczny przetwornik mocy połączone jest z odbiornikiem oraz z drugim wejściem układu zabezpieczenia, które z kolei jest połączone z wyłącznikiem.

Zaletą wynalazku jest możliwość czułego i szybkiego reagowania na przekroczenia zadanej wartości funkcji określanej na wartościach mocy wejściowej i wyjściowej chronionego urządzenia. Możliwe jest wykorzystanie dodatkowych sygnałów np. wartości temperatury do określania funkcji zabezpieczenia urządzenia.

Wynalazek w przykładowym wykonaniu przedstawiono na rysunku ilustrującym schemat układu zabezpieczenia.

Układ według wynalazku składa się z wyłącznika W połączonego z wejściem P_we.j chronionego przekształtnika P, przy którym umieszczony jest elektroniczny przetwornik mocy PM1 połączony z wejściem układu zabezpieczenia mikroprocesorowego Z, a wyjście Pwy.j chronionego przekształtnika P poprzez drugi elektroniczny przetwornik mocy PM2 połączone jest z odbiornikiem O oraz z drugim wejściem układu zabezpieczenia mikroprocesorowego Z, które z kolei jest połączone z wyłącznikiem W.

Moc w układzie przepływa od wyłącznika W przez chroniony przekształtnik P do odbiornika O.

Sygnały odpowiadające mocy wejściowej P_W(!.j, mocy wyjściowej P_Wy.j oraz innych parametrów S1 chronionego przekształtnika P są podawane na zabezpieczenie mikroprocesorowe Ż, które tworzy z nich odpowiednią funkcję i w zależności od wartości tej funkcji podaje sygnały sterujące S2 na chroniony przekształtnik P lub sygnał S3 na wyłączenie wyłącznika W.

187 167

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zabezpieczenia urządzeń elektrycznych, zwłaszcza przekształtników, od skutków zwarć i uszkodzeń wewnętrznych, znamienny tym, że sygnały zależne od wartości mocy wejściowej (E_we.j), mocy wyjściowej (Pwy.j) i ewentualnie również innych parametrów (S1) chronionego urządzenia (P) poprzez elektroniczne przetworniki mocy (PM1, PM2) działające na zasadzie analogowej lub cyfrowej, podaje się do układu zabezpieczenia (Z), w którym przekształcane są w odpowiednie funkcje np. różnicy ilorazu wartości mocy i w zależności od wartości tych funkcji podawane są odpowiadające tym wartościom funkcji mocy sygnały: (S2) sygnał sterujący na chronione urządzenie (P) lub sygnał (S3) na wyłączenie wyłącznika (W).
2. Układ zabezpieczenia-urządzeń elektrycznych, zwłaszcza przekształtnikowe, od skutków zwarć, uszkodzeń wewnętrznych, znamienny tym, że składa się z wyłącznika (W) połączonego z wejściem (P_Wc.j) chronionego urządzenia (P), przy którym znajduje się elektroniczny przetwornik mocy (PM1) połączony z wejściem układu zabezpieczania (Z), a wyjście (Pwy.j) chronionego urządzenia (P) poprzez drugi elektroniczny przetwornik mocy (PM2) połączone jest z odbiornikiem (O) i drugim wejściem układu zabezpiecznia (Z), które z kolei połączone jest z wyłącznikiem (W).