SE433895B

SE433895B - CLUTCH DEVICE FOR MONITORING OF PHASE FLOWS IN THE MULTIPLE PHONE

Info

Publication number: SE433895B
Application number: SE7800495A
Authority: SE
Inventors: H F Rollecke; R W Konig
Original assignee: Hartmann & Braun Ag
Priority date: 1977-01-24
Filing date: 1978-01-16
Publication date: 1984-06-18
Also published as: CH634414A5; DE2702666C3; SE7800495L; DE2702666A1; DE2702666B2

Description

7800495-9 20 25 30 Genom SE-PS 13 13 808-3 och US-PS 3 838 314 är skyddskopplingsanordningar av det inledningsvis omnämnda slaget kända, vilka emellertid inte heller tager hänsyn till de principberoende mätfelen vid formfaktorändringar. 7800495-9 20 25 30 By SE-PS 13 13 808-3 and US-PS 3,838 314 are protective coupling devices of the foregoing known, which, however, also do not take into account to the principle-dependent measurement errors in the case of form factor changes.

Föreiigganae uppfinningmar därför till uppgift att föreslå en kopplingsanordning av det inledningsvis om- nämnda slaget, där kända elektroniska överströmstidsre- läer kan användas även vid tyristormatade skyddsobjekt och vilka samtidigt genom inbesparing av effektivvärdes- nßtsystem medger en prisvänlig lösning. _ I Denna uppgift löses genom föreliggande uppfinning i enlighet med patentkravets l kännetecknande del. Ytter- ligare kännetecken framgår av underkraven.It is therefore an object of the present invention to: propose a coupling device of the initially mentioned type, where known electronic overcurrent time leather can also be used on thyristor-fed protection objects and which at the same time by saving effective value nßtsystem allows an affordable solution. _ This object is solved by the present invention in according to the characterizing part of claim 1. Outside- more distinctive features are set out in the subclaims.

Uppfinningen skall nu närmare förklaras i anslut- ning till ett på bifogade ritning âtergivet utförings- exempel. Därvid visar fig 1 ett kopplingsschema och fig 2 en tillsatsanordning för att öka driftsäkerheten.The invention will now be explained in more detail in connection with to an embodiment shown in the accompanying drawing example. Thereby showing Fig. 1 is a circuit diagram and Fig. 2 an auxiliary device for increasing operational reliability.

Mot varandra svarande delar har försetts med samma hänvisningsbeteckningar i de båda figurerna.Corresponding parts have been provided with the same reference numerals in the two figures.

I fig l har med R, S, T betecknats ett trefasnät, från vilket med hjälp av icke återgivna strömtransfore matorer och shuntmotstånd härledes mot fasströmmarna proportionella spänningar uR, us, uT. Kopplingen uppvisar differensförstärkare l, 2, 3, resistanser 4 - 19, dioder 20, 21, 22 och tyristorer 23, 24, 25. Med 26, 27, 28 och 29 har betecknats kondensatorer, medan tre_fält- effekttransistorer fått hänvisningsbeteckningarna 30, 31 resp 32. _ Nämnda komponenter har sammankopplats enligt följande: differensförstärkarnas 1, 2, 3 icke inverternade ingångar påföres de strömproportionella spänningarna uR, us, uT Differensförstärkar- 10 15 20 30 35 40 7800495-9 nas 1, 2, 3 utgångar är via dioderna 20, 21, 22 anslutna till kon- densatorn 29, som är parallellkopplad med ett urladdningsmot- stånd 19. Kondensatorn 29 står vidare via resistanserna 10, 11 och 12 i förbindelse med differensförstärkarnas 1, 2, 3 inverterande ingångar. 1 Differensförstärkarnas 1, 2, 3 utgångar är via motstånd 7, 8, 9 förbundna med tyristorernas 23, 24, 25 styranslutningar, vilka i sin tur via motstånd 13, 14, 15 är anslutna till en likspän- ning UB. Vidare har på känt sätt släckkondensatorer 26, 27, 28 anslutits till tyristorerna 23, 24, 25 för att säkerställa till- fredsställande kommutering. Varje tyristors 23, 24, 25 anod är över ett motstånd 4, 5, 6 ansluten till differensförstärkarens 1, 2, 3 inverterande ingång och är vidare via motstånd 16, 17, 18 samtidigt förbunden med fälteffekttransistorernas 30, 31, 32 styr- anslutning.In Fig. 1, R, S, T denote a three-phase network, from which by means of unrepresented current transfer mators and shunt resistors are derived from the phase currents proportional voltages uR, us, uT. The coupling shows differential amplifier 1, 2, 3, resistances 4 - 19, diodes 20, 21, 22 and thyristors 23, 24, 25. With 26, 27, 28 and 29 have been designated capacitors, while three power transistors are given the reference numerals 30, 31 resp 32. _ Said components have been connected as follows: the non-inverted inputs of the differential amplifiers 1, 2, 3 the current proportional voltages uR, us, uT Difference Amplifier- 10 15 20 30 35 40 7800495-9 1, 2, 3 outputs are connected via diodes 20, 21, 22 to the capacitor 29, which is connected in parallel with a discharge motor stand 19. The capacitor 29 continues via the resistors 10, 11 and 12 in connection with the inverting of the differential amplifiers 1, 2, 3 inputs. 1 The outputs of the differential amplifiers 1, 2, 3 are via resistor 7, 8, 9 connected to the control connections of the thyristors 23, 24, 25, which in turn via resistors 13, 14, 15 are connected to a direct voltage ning UB. Furthermore, in a known manner, extinguishing capacitors 26, 27, 28 connected to the thyristors 23, 24, 25 to ensure satisfactory commutation. The anode of each thyristor 23, 24, 25 is over a resistor 4, 5, 6 connected to the differential amplifier 1, 2, 3 inverting input and is further via resistors 16, 17, 18 simultaneously connected to the control of the field effect transistors 30, 31, 32 connection.

Den beskrivna kopplingsanordningen har följande verknings- sätt: differensförstärkarna 1, 2, 3 arbetar tillsammans med dio- derna 20, 21, 22, motkopplingsmotstånden 10, 11, 12 och kondensa- torn 29 såsom toppvärdeslikriktare. Den därvid vid kondensatorn 9 29 uppkommande spänningen motsvarar alltid toppvärdet av den största strömproportionella ingångsspänningen uR, us eller uT.The described coupling device has the following way: the differential amplifiers 1, 2, 3 work together with dio- 20, 21, 22, the feedback resistors 10, 11, 12 and the capacitors tower 29 as a peak value rectifier. The one at the capacitor 9 29 voltage always corresponds to the peak value of it largest current proportional input voltage uR, us or uT.

Det till kondensatorn 29 anslutna urladdningsmotståndet 19 medför inom en period en minskning av kondensatorspänningen med några få procent, så att den differensförstärkare 1, 2 eller 3, som till- föres den största proportionella ingångsspänningen uR, us, uT all- tid inom den positiva strömhalvvågens maximum avger en kort ladd- ningsimpuls till kondensatorn 29.The discharge resistor 19 connected to the capacitor 29 causes within a period a reduction of the capacitor voltage by a few percent, so that the differential amplifier 1, 2 or 3, which is the largest proportional input voltage uR, us, uT is generally time within the maximum of the positive half-wave emits a short charge. to the capacitor 29.

Varje utgångsimpuls från en av differensförstärkarna 1, 2, 3 blir dessutom verksam vid en av tyristorernas 23, 24, 25 styran- slutningar. Är exempelvis ingångsspänningen uR störst, kommer tyristorn 23 att tändas. Vid dess anod föreligger, om man försum- mar genomgångsmotståndet, den negativa driftsspänningen -UB, vil- ken via motståndet 4 blir i ringa utsträckning verksam vid diffe- rensförstärkarens 1 inverterande ingång. Differensförstärkaren 1 uppvisar på grund av denna koppling ett triggerbeteende.Each output pulse from one of the differential amplifiers 1, 2, 3 also acts on one of the controllers of the thyristors 23, 24, 25 conclusions. If, for example, the input voltage is greatest, it will thyristor 23 to be lit. At its anode, if one neglects the throughput resistor, the negative operating voltage -UB, which- via the resistor 4 becomes to a small extent effective at differentiating the inverting input of the purge amplifier 1. Difference amplifier 1 exhibits a trigger behavior due to this coupling.

Differensförstärkarnas 1, 2, 3 anslutning till de olika kom- ponenterna framkallar vidare ett återfallsförhållande, som ligger något under "1", så att en en gång tänd tyristor 23, 24 eller 25 bibehåller sitt kopplingstillstånd, till dess att vid tillhörande differensförstärkares 1, 2 eller 3 icke inverterande ingång den g 78001195-9 10 15 20 25 30 35 40 2 strömmen proportionella spänningsfallet vid motståndet 33 kommer i 4 strömproportionella ingångsspänningen uR, us, uT stiger några procent relativt de andra ingångsspänningarna. Därigenom för- hindras att tyrístorerna 23, 24, 25 omkopplas alltför ofta. densatorerna 26, 27, 28 säkerställer att vid tändning av en tyristor Kon- de andra släckes.The connection of the differential amplifiers 1, 2, 3 to the different the components further evoke a relapse ratio, which lies slightly below "1", so that a once lit thyristor 23, 24 or 25 maintains its connection state, until at associated non-inverting input of differential amplifiers 1, 2 or 3 on g 78001195-9 10 15 20 25 30 35 40 2 current proportional voltage drop at resistor 33 comes i 4 current proportional input voltage uR, us, uT rises some percent relative to the other input voltages. Thereby, the thyristors 23, 24, 25 are prevented from switching too often. the capacitors 26, 27, 28 ensure that when a thyristor is turned on Cone- the others are extinguished.

Tyristorernas 23, 24, 25 anodspänningar styr via högohmiga motstånd 16, 17, 18 fälteffekttransistorerna 30, 31, 32, vilka nu släpper igenom den för tillfället största ingångsspänningen uR, us resp. uT såsom utgångsspänning uA. Denna utgångsspänning uA kan nu tillföras ett effektivvärdesmätsystem, som tjänstgör som ingångssignalgivare för i och för sig kända överströmstidsreläer.The anode voltages of the thyristors 23, 24, 25 are controlled via high ohms resistors 16, 17, 18 field effect transistors 30, 31, 32, which now lets through the currently largest input voltage uR, us resp. uT as output voltage uA. This output voltage uA can now be added to an effective value measurement system, which serves as input signal transducers for per se known overcurrent time relays.

Den avgörande fördelen med den beskrivna kopplingsanord- ningen består således däri, att i flerfasiga nät erfordras bara ett effektivvärdesmätsystem, eftersom i och för mätning utväljes fasen med den största strömmen.The decisive advantage of the described coupling device The principle thus consists in that in multiphase networks only an effective value measurement system, because in and for measurement is selected phase with the largest current.

Fig. 2 visar en tillsatsanordning, som blir verksam om trots kondensatorerna 26, 27, 28 fler än en tyristor tändes. Eventuellt skulle detta kunna inträffa när driftsspänningen UB kopplas till.Fig. 2 shows an additional device, which becomes effective despite the capacitors 26, 27, 28 more than one thyristor were turned on. Possibly this could occur when the operating voltage UB is switched on.

Kopplingsdelen består av ytterligare motstånd 33-36, en ytterligare differensförstärkare 37 och en transistor 38. 2 _ Motståndet 33 ligger mellan tyristorernas 23, 24, 25 gemen- i samma katodpunkt och driftsspänningens UB negativa pol. Det vid ' motståndet 33 uppkommande spänningsfallet bildar en ingångssignal för differensförstärkaren 37, vars andra ingång med hjälp av spän- ningsdelaren 34, 35 och driftsspänningen UB är ansluten till en referensspänning. Vid normal drift av kopplingsanordningen är alltid bara en av tyristorerna 23, 24, 25 tänd och det mot tyristor- inte att överskrida ett bestämt värde. 33 ökar emellertid sprângartat, så snart en andra tyristor tändes.The coupling part consists of additional resistors 33-36, one additional differential amplifier 37 and a transistor 38. 2 _ The resistor 33 lies between the common of the thyristors 23, 24, 25 the same cathode point and the negative pole of the operating voltage UB. It at ' the voltage drop arising from the resistor 33 forms an input signal for the differential amplifier 37, the second input of which by means of voltage the divider 34, 35 and the operating voltage UB are connected to one reference voltage. During normal operation of the coupling device is always only one of the thyristors 23, 24, 25 is lit and that against the thyristor not to exceed a certain value. 33, however, increases exponentially as soon as a second thyristor is turned on.

Vid ett dylikt fel blir spänningen vid motståndet 33 högre än refe- rensspänningen. Differensförstärkarens 37 utgångssignal försätter à således via motståndet 36 transistorn 38 i ickeledande tillstånd. ' Tyristorerna 23, 24, 25 är nu skilda från driftsspänningen UB och övergår således i vart fall till spärrat tillstånd. Först nästa impuls vid en av differensförstärkarna 1, 2, 3 kommer då åter att tända någon av tyristorerna 23, 24, 25, Bortfallet av mätvärdesöverföringstiden när den i fig. 2 återgivna tillsatsanordningen blir verksam uppgår vid 50 Hz-nät till mindre än 20 ms, vilken tid kan försummas i förhållande till de långa utlösningstiderna.In the event of such a fault, the voltage at the resistor 33 becomes higher than the reference cleaning voltage. The output signal of the differential amplifier 37 sets à thus, via resistor 36, transistor 38 is in a non-conducting state. ' The thyristors 23, 24, 25 are now different from the operating voltage UB and thus at least transitions to a blocked state. First next impulse at one of the differential amplifiers 1, 2, 3 will then again be turn on any of the thyristors 23, 24, 25, The loss of the measured value transfer time when the one in Fig. 2 the displayed attachment becomes effective amounts to 50 Hz network to less than 20 ms, which time can be neglected in relation to the long ejaculation times.

Spänningen över motståndet 'ï800lr95-9 Fastän fördelarna med den beskrivna kopp1 íngsanordningen sípecielït kommer till sin rätt i tyrístorstyrda P1 erfasnêít, arbetar' anordning-en tiïlfredsställande även vid saiïnusforznade nätströmrnar. ....-,.. _.The voltage across the resistor 'ï800lr95-9 Although the advantages of the described coupling device sípecielït comes into its own in the tyristor-controlled P1 erfasnêít, works' The device is also satisfactory in the case of mains-fed mains currents. ....-, .. _.

Claims

7800495-9 20 Patent switching 1. Switching connection for monitoring phase currents in multiphase networks with input current transformers and switched-on shunt resistors for dissipation of current-proportional voltages (uR, us, uT), which are applied to first inputs of differential amplifiers (1, 2, 3). whose other inputs are connected to a common reference potential, characterized in that the differential amplifiers (1, 2, 3) are connected via resistors (10, 11, 12) to a capacitor (29) with a large discharge time constant, that this capacitor (29) are connected to the outputs of the differential amplifiers (1, 2, 3), that in this capacitor (29) the peak value of the largest input voltage (uR, us, uT) can always be stored and that the differential amplifiers (1, 2, 3) ) outputs are connected to a switching device with a common output, which is connected to an effective value measuring system.

2. A coupling device according to claim 1, characterized in that the outputs of the differential amplifiers (1, 2, 3) are connected to control terminals of thyristors (23, 24, 25), which form the input of the coupling device and in turn via resistors (13 , 14, 1S) are connected to an operating voltage (UB) and by means of which in the switched-on state a coupling signal can be emitted to the differential amplifiers (1, 2, 3).

Coupling device according to Claim 2, characterized in that field effect transistors (30, 31, 32) are formed after the thyristors (23, 24, 25), which form the common output of the switching device.

4. A switching device according to claim 2, characterized in that a transistor (38) is connected between the operating voltage (UB) and the thyristors (23, 24, 25), which is blocked if a predetermined thyristor current is exceeded. 7800495-9

5. A switching device according to claim 4, characterized in that a voltage drop proportional to the thyristor current and a reference voltage are applied to an additional differential amplifier (37) which controls the switching state of the transistor (38).