SE433895B - Kopplingsanordning for overvakning av fasstrommar i flerfasnet - Google Patents

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.

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.

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.

Mot varandra svarande delar har försetts med samma hänvisningsbeteckningar i de båda figurerna.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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. ....-,.. _.

Claims (5)

1. 7800495-9 20 Patentkïav l. Kopplingsanoruning för övervakning av fasström- mar i flerfasnät med ingångsströmtransformatorer och efter- kopplade shuntmotstånd för avledning av strömproportionella spänningar (uR, us, uT), vilka tillföres första ingångar av differensförstärkare (l, 2, 3), vilkas andra ingångar är anslutna till en gemensam referenspotential, k ä n n e - t e c k n a d därav, att differensförstärkarna (1, 2, 3) via motstånd (10, ll, l2) är anslutna till en kondensator (29) med stor urladdningstidskonstant, att denna kondensator (29) är förbunden med differensförstärkarnas (l, 2, 3) utgångar, att i denna konöensator (29) alltid kan maga- sineras den största ingånçsspänningens (uR, us, uT) topp- värde och att differensförstärkarnas (l, 2, 3) utgångar är anslutna till en kopplingsanordning med en gemensam utgång, vilken är förbunden med ett effektivvärdesmätsystem.
2. 2. Kopnlingsanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k _ n a d därav, att differensförstärkarnas (1, 2, 3) utgångar är anslutna till styranslutningar av tyristorer (23, 24, 25), vilka bildar kopplingsanordningens ingång och i sin tur via motstånd (13, 14, lS) är anslutna till en driftsspänning (UB) och medelst vilka i tänt tillstånd kan avges en med- kopplingssignal till differensförstärkarna (1, 2, 3).
3. 3. Kopplingsanordning enligt krav 2, uk ä n n e - t e c k n a d därav, att efter tyristorerna (23, 24, 25) har kopplats fälteffekttransistorer (30, 31, 32), vilka bildar kopplingsanordningens gemensamma utgång.
4. 4. Kopplingsanordning enligt krav 2, k ä n n ef- It e c k n a d därav, att mellan driftsspänningen (UB) och tyristorerna (23, 24, 25) är inkopplad en transistor (38), vilken spärras om en_i förväg bestämd tyristorström överskrides. 7800495-9
5. 5. Kopplingsanordning enligt krav 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ett mot tyristorströnmxen pro- portionellt spänningsfall och en referensspänning tillföres en extra differensförstärkare (37) vilken styr transistorns (38) kopplingstillstånd.