RU1809488C - Устройство дл защиты трехфазной нагрузки от изменени чередовани и обрыва фаз - Google Patents

Abstract

Использование: дл  защиты трехфазной нагрузки, дл  которой изменение чередовани  и отрыва фаз  вл етс  аварийным режимом . Сущность изобретени : расширение функциональных возможностей за счет применени  трех однофазных трансформаторов , соедин емых звездой или треугольником , в зависимости от напр жени  сети, что позвол ет не измен ть параметры элементов на вторичной стороне, исключает возможность подачи напр жени  на трехфазную нагрузку при обрыве любой из фаз и сильной асимметрии сопротивлени  нагрузок . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты электроустановки, подключенной к трех- и четырехпроводной трехфазной сети переменного тока.

Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства путем исключени  возможности включени  напр жени  на нагрузку при обрыве любой из фаз и асимметричной нагрузке трехфазной сети.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит первую последовательную цепь из первого диода 1 и свето- диода первого тиристорного оптрона 2, вторую последовательную цепь из тиристо- ра первого оптрона 2 и светодиода второго оптрона 3, третью последовательную цепь из тиристора второго оптрона 3 и светодиода третьего оптрона 4, параллельную цепь из обмотки реле 5 и конденсатора 6, соединенных через соответственно первый 7 и второй 8 резисторы, второй 9, третий 10 и четвертый 11 диоды, выходы которых объединены , а также п тый 12, шестой 13 и седьмой 14 диоды, третий резистор 15 и три однофазных трансформатора 16, 17 и 18, первичные обмотки которых включены звездой и соединены соответственно с первым 19, вторым 20 и третьим 21 входами устройства , первые выводы вторичных обмоток трансформаторов объединены и подключены к первому выводу третьего резистора 15, второй вывод которого соединен с первыми выводами первой, второй и третьей последовательных цепей, вторые выводы которых соединены с вторыми выводами вторичных обмоток, соответственно первого 16, второго 17 и третьего 18 трансформаторов , с которыми также соединены входы соответственно второго 9, третьего 10 и четвертого 11 диодов и входы соответственно п того 12, шестого 13 и седьмого 14 диодов, входы которых объединены. Тири- стор третьего оптрона 4 включен через параллельную цепь из элементов 5,6,7,8 между объединенными выходами второго 9, третьего 10 и четвертого 11 диодов и объединенными входами п того 12, шестого 13 и

00

о о

00

00

седьмого 14 диодов. Дополнительный коммутационный элемент 22, например контактор , и элемент индикации 23 аварийного режима работы, например лампа накаливани , включены между объединенными выходами диодов 9, 10, 11 и объединенными входами диодов 12,13,14 соответственно через замыкающие и размыкающие контакты 24 реле 5.

Вместо трех однофазных трансформаторов 16,17,18 может быть использован один трехфазный. Элементы в первой, второй и третьей последовательных цеп х могут мен тьс  местами. Резисторы 7 и 8 могут отсутствовать, а параллельные цепи из элементов 5,7 и 6,8 могут быть включены в цепь анода тиристора оптрона 4. Резистор 15 может быть выполнен,переменным, а последо- вательно включен дополнительный резистор. Пол рность всех вентильных элементов устройства может быть изменена на обратную.

Устройство работает следующим образом .

При подключении к входам 19,20,21 трехфазного напр жени  с пр мым чередованием фаз в положительный полупериод напр жени  фазы А проходит импульс тока по цепи: вторична  обмотка трансформатора 16, светодиод оптрона 2, диод 1, резистор 15. Излучение светодйода оптрона 2 приводит к отпиранию тиристора этого оптрона и в положительный полупериод напр жени  фазы В проходит импульс тока по цепи: вторична  обмотка трансформатора 17, тири- стор оптрона 2, светодиод оптрона 3, резистор 15. Излучение светодйода оптрона 3 приводит к отпиранию тиристора этого оптрона ив положительный полупериод напр жени  фазы С проходит импульс тока по цепи: вторична  обмотка трансформатора 18, тиристор оптрона 3, светодиод оптрона 4, резистор 15. Это приводит к отпиранию тиристора оптрона 4, зар ду конденсатора 6 через ограничительный резистор 3 от выпр мител  на диодах 9-14 и срабатыванию реле 5, которое своей контактной группой 24 включает элемент 22 автоматики, например контактор, подключающий электроустановку к трехфазной сети, и отключает элемент 23 аварийной индикации от выпр мител . Если обмотка контактора рассчитана на питание от переменного напр жени  сети 220 или 380 В, то контактна  группа 24 замыкает цепь включени  обмотки.

При обратном пор дке чередовани  фаз, например, когда на вход 20 подана фаза С, а на вход 21 подана фаза В, во врем  прохождени  импульса тока через светодиод оптрона 2 под воздействием напр жени 

фазы А к аноду тиристора оптрона 2 приложено отрицательное напр жение фазы С, поэтому тиристоры оптронов 2 и 3 и 4 закрыты и срабатывани  реле 5 не происходит.

При отсутствии одной из фаз сети отпирание тиристора оптрона 4 и срабатывание реле 5 также невозможно, так как отсутствует импульс тока через один светодиод одного из оптронов 2. или 3.

0 Если трехфазна  сеть нагружена на асимметричную нагрузку, например, когда сопротивление между фазами В и С значительно меньше, чем между остальными, то при обрыве фазы С на входе 21 устройства

5 напр жение оказываетс  близко к напр жению на входе 20, поэтому обмотки трансформаторов 17 и 18 оказываютс  включенными фактически параллельно и последовательно с обмоткой трансформатора

0 16 на линейное напр жение сети. При этом напр жение на вторичных обмотках транс- Форматоров 17 и 18 уменьшаетс  и становитс  противофазным напр жению на вторичной обмотке трансформатора 16, что

5 исключает отпирание тиристора оптрона 4 и срабатывание реле 5,

Если в процессе работы устройства произойдет кратковременное пропадание фазного напр жени , то отключение реле 5 не

0 произойдет, так как реле будет поддерживатьс  во включенном состо нии за счет тока разр да конденсатора 6 через резисторы 7 и 8. При наличии контактора 22 замедление на отпускание его обеспечиваетс 

5 включением параллельно обмотке конденсатора . При длительном отсутствии одной или нескольких фазных напр жений реле 5 и контактор 22 отключают сеть от электроустановки , однако при по влении полно0 фазного режима вновь автоматически подключают электроустановку к сети. Такой режим удобен на необслуживаемых подстанци х , где круглосуточно работают трех- фазные электродвигатели насосных

5 установок.

При отсутствии контактора 22 сеть подключаетс  к электроустановке непосредственно контактными группами реле 5, либо внешним пускателем через контакты реле 5.

0 Устройство обеспечивает надежную работу при асимметричной нагрузке трехфазной сети с изолированной нейтралью и с нулевым проводом/

Ф 6 р м у л а и з о б р е т е н и  

5 1. Устройство дл  защиты трехфазной нагрузки от изменени  чередовани  и обрыва фаз, содержащее первую последовательную цепь из первого диода и светодйода первого оптрона, вторую цепь из тиристора первого оптрона и светодйода второго оптрона ,третью последовательную цепь из ти- ристора второго оптрона и светодиода третьего оптрона, параллельную цепь из обмотки реле и конденсатора, соединенных непосредственно или через соответственно первый и второй резисторы, второй, третий и четвертый диоды, выходы которых объединены , а также п тый и шестой диоды, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности в работе, введены седьмой диод , третий резистор и три однофазных, или один трехфазный трансформаторы, первичные обмотки которых включены звездой или треугольником и соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами устройства , первые выводы вторичных обмоток трансформаторов объединены и подключены к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с первыми выводами первой, второй и третьей последовательных цепей, вторые выводы которых

соединены с вторыми выводами вторичных обмоток соответственно первого, второго и третьего трансформаторов, с которыми также соединены входы соответственно второго , третьего и четвертого диодов и выходы соответственно п того, шестого и седьмого диодов, входы которых объединены, а тири- стор третьего оптрона включен через парал- лельную цепь между объединёнными

выходами второго, третьего, четвертого диодов и объединенными входами п того, шестого и седьмого диодов.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- С   тем, что введены дополнительный

коммутационный элемент и элемент индикации , которые включены между объединенными выходами второго, третьего, четвертого диодов и объединенными входами п того, шестого, седьмого диодов соответственно через замыкающие и размыкающие контакты реле.