SU1083280A1 - Устройство дл токовой защиты с зависимой характеристикой выдержки времени - Google Patents

Abstract

1: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ЗАВИСИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ, содержащее врем задающий конденсатор, включенный последовательно с переключателем/ а также последовательно содиненные основной диод, резистор и исполнительный орган, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности функционировани  в него введены дополнительный диод и трансреактор с основной и дополнительной первичными обмотками , вторична  обмотка которого подключена одним концом к исполнительному органу, адругим - к переключателю, при этом врем задающий конденсатор включен последовательно с основным диодом, а дополнительный диод включен встречно основному диоду и параллельно врем задающему конденсатору и основному диоду, причем врем задающий конденсатор зашунтирован последовательно соединенными коммутатором и разр дным резистором. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что дополнительна  первична  обмотка трансреактора имеет отводы с обратной пол рностью относительно основной пера $ вичной обмотки.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам токовой защиты от перегрузок с зависимой характеристикой времени действи , и может быть применено дл  защиты электродвигателей и электроуста новок.

Известно устройство, позвол ющее получить зависимую характеристику выдержки времени, в котором дл  больщей точности требуемую врем  - токовую характеристику аппроксимируют несколькими звень ми 1.

Однако, формирование, счет и логические преобразовани  последовательностей импульсов усложн ют выполнение защиты.

Известно также устройство дл  токовой защиты с пологой зависимой характеристикой , содержащее пусковой орган, выпр митель , зар дную (врем задающую) цепь и реагирующий орган 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  неудовлетворительна  врем -токова  характеристика, так как сопротивление зар дной цепи и выдержка времени срабатывани  пр мо пропорциональны входному Току.

Цель изобретени  - повыщение точности задани  функционировани  защиты.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  токовой защиты с зависимой характеристикой выдержки времени срабатывани , содержащее врем задающий конденсатор, включенный последовательно с переключателем, а также последовательно соединенные основной диод, резистор и исполнительный орган, введены дополнительный диод и трансреактора с основной и дополнительной первичными обмотками , вторична  обмотка которого подключена одним концом к исполнительному органу , а другим - к переключателю, при этом врем задающий конденсатор включен последовательно с основным диодом, а дополнительный диод включен встречно основному диоду и параллельно врем задающему конденсатору и основному диоду, причем врем задающий конденсатор защунтирован последовательно соединенными коммутатором и разр дным резистором.

Кроме того, дополнительна  первична  обмотка трансреактора имеет отводы с обратной пол рностью относительно основной первичной обмотки.

На фиг. 1 показана принципиальна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - процессы в схеме при незначительной индуктивности рассе ни  трансформатора ; на фиг. 3 - характеристика срабатывани  (по вертикальной оси отложено врем  срабатывани  iff, а по горизонтальной - относительный ток, т. е. значение напр жени  на вторичной обмотке трансреактора U в дол х от того значени  2. которое соответствует номинальному току IHУстройство (фиг. 1) содержит трансреактор I с основной первичной обмоткой 2, по которой проходит контролируемый ток, дополнительной первичной обмоткой 3, подключенной на напр жение защищаемой установки , и вторичной обмоткой 4, напр жение которой пропорционально контролируемому току. К вторичной обмотке через переключатель 5 подключена параллельна  цепочка, состо ща  из врем задающего конденсатора 6 и диодов 7 и 8, соединенных встречно-параллельно. Последовательно с параллельной цепочкой к вторичной обмотке трансреактора включены токоограничивающий резистор 9 и исполнительный орган 10. Исполнительный орган 10 выполнен в виде электромагнитного реле, катущка 11 которого щунтирована конденсатором 12. При срабатывании реле замыкаетс  его контакт в цепи, осуществл ющей аварийное отключение защищаемой установки. Во вре0 м  рабочих (не аварийных) отключений установки врем задающий конденсатор 6 подключаетс  на разр дный резистор 13 коммутатором 14, который замыкаетс  при оперативном выключении контролируемого тока.

На фиг. 2 показано синусоидальное напр жение вторичной обмотки 4 трансреактора 1 (а), ток в неразветвленной части цепи (б), напр жение на конденсаторе 12 (в) ток катущки 11 реле (г) и напр жение на

врем задающем конденсаторе 6 (д) ; через . T-i и Тд обозначены интервалы проводимости диодов 7 и 8, а через t - врем . Пусть устройство включаетс  переключателем в момент (t 0), когда напр жение вторичной обмотки 4 положительно (комму5 татор 14 разомкнут), и диод 8 может проводить . Напр жение на конденсаторе 12 возрастает в переходном процессе от нул  и включает в себ  установивщуюс  и свободную составл ющие. Ток диода 8 поддер- живаетс  до того момента, когда сумма

, п

напр жении на конденсаторе 12 и резисторе 9 не станет равной приложенному напр жению вторичной обмотки. С этого момента конденсатор 12 разр жаетс  на катущку 11 реле (в данном случае разр д

5 апериодический). После изменени  знака напр жени  диод 7 начинает проводить с того момента, когда приложенное напр жение превысит напр жение на конденсаторе 12, и проводит до того момента, когда разность между приложенным напр жением

0 и суммой напр жений на конденсаторе 12 и резисторе 9 не станет меньщей достигнутого напр жени  на конденсаторе 6. С этого момента ток через резистор 9 прекращаетс , конденсатор 12 разр жаетс  на ка , тущку реле, а на конденсаторе 6 удерживаетс  достигнутое напр жение.

Когда приложенное напр жение оп ть изменит знак и превысит напр жение на конденсаторе 12, включитс  в положительном полупериоде диод 8. Конденсатор 12 начнет перезар жатьс  в положительном направлении , и, когда напр жение на нем и падение напр жени  на резисторе 9 станут равными приложенному напр жению, диод 8 закроетс . Когда разность между изменившим знак приложенным напр жением и напр жением на конденсаторе 12 превысит уровень напр жени  на конденсаторе 6, оп ть откроетс  диод 7. Процесс продолжаетс  аналогичным образом (фиг. 2). Интервалы проводимости диода 8 остаютс  примерно одинаковыми, а интервалы Tj. проводимости диода 7 постепенно уменьшаютс , т. е. конденсатор 6 зар жаетс  импульсами тока все меньшей длительности . Поэтому конденсатор 6 сравнительно медленно зар жаетс  с указанной на фиг. 1 пол рностью, а конденсатор 12 с той же скоростью зар жаетс  с противоположной пол рностью (после многократных перезар док). Посто нна  составл юща  тока катушка реле постепенно увеличиваетс , и при достижении порога срабатывани  срабатывает реле, замыка  свой контакт в цепи аварийного отключени . Контролируемый ток выключаетс  и напр жение на вторичной обмотке трансреактора исчезает , но, так как отключение выполн етс  аварийным, а не оперативным выключателем , коммутатор 14 остаетс  разомкнутым, а конденсатор 6 - зар женным. Чтобы вернуть устройство в исходное состо ние (после обследовани  причин перегрузки), надо переключателем 5 замкнуть конденсатор 6 на разр дный резистор 13, который выбираетс  из условий охлаждени  защищаемого оборудовани , например двигател . В режиме нормальной работы переключатель 5 посто нно замыкает цепь вторичной обмотки трансреактора 1, а коммутатор 14(блок-контакт оперативного выключател , например контактора) разр жает конденсатор 6 на резистор 13 во врем  рабочих остановок. Если в защищаемой установке аварийное отключение осуществл етс  тем же оперативным выключателем, что и рабочие переключени , то контакт 14 не устанавливаетс , а переключатель 5 выполн етс  как блок-контакт оперативного выключател . Чем больще контролируемый ток и соответственно напр жение вторичной обмотки 4 трансреактора 1, тем быстрее нарастает посто нна  составл юща  тока в катушке 11. и тем быстрее произойдет срабатывание (фиг. 3). Если по услови м работы защищаемой установки контролируемый ток не изменитс  в процессе работы и перегрузка имеет место сразу при включении (например, превышение тока нагревательной установки), то дополнительна  первична  обмотка 3 трансреактора 1 не нужна. В этом случае врем  срабатывани  защиты отсчитываетс  от момента включени . Если же перегрузка может наступить после того, как контролируемый ток какое-то врем  был номинальным , то используетс  дополнительна  первична  обмотка 3 трансреактора 1. Она подключаетс  на напр жение защищаемой установки (или защищаемой фазы) одновременно с включением тока и служит дл  смещени  характеристики срабатывани . Дл  этого направление намотки обмотки 3 противоположно направлению намотки обмотки 2, а число витков ее выбрано так, что нулевое значение напр жени  вторичной обмотки 4 трансреактора I имеет место при заданном токеЗо , т- е. при подключенной обмотке 3 начало отсчета по горизонтальной оси смещаетс  влево на значение оДн по горизонтальной оси будут отложены относительные значени  перегрузки (Л -Jo)UH лЗ (фиг. 3J. Благодар  такому смещению зар д конден сатора 6 и отсчет выдержки времени начинаютс  после превышени  током заданного значени  уставки Зо- изменени  тока уставки3 j обмотка 3 выполне1 а с отводами. Переключением отводов можно при необходимости учесть нагрев двигател  пусковым током при известном времени пуска. Если ввести в цепь дополнительную индуктивность , в частности если увеличить реактивность рассе ни  трансреактора, например , путем увеличени  воздушного зазора магнитопровода, то окончание интервала Т-( проводимости диода 8 зат гиваетс  индуктивным током. Соответственно диод 7 отпираетс  позже, т. е. уменьшаютс  интервалы Т проводимости диода 7. Вместе с уменьшением значени  тока это приводит к резкому увеличению выдержки времени и изменению врем -токовой характеристики защиты. Следовательно, регулированием индуктивности рассе ни  трансреактора 1 можно эффективно измен ть врем -токовую характеристику зашиты при неизменных обмоточных данных. В качестве исполнительного органа 10 может быть использовано и другое устройство , реагирующее на посто нную составл ющую тока. Таким образом, предлагаемое устройство не содержит управл емых полупроводниковых приборов, позвол ет получить регулируемую в широких пределах врем -токовую характеристику защиты с зависимой выдержкой времени, что в известных устройствах удаетс  достичь значительным усложнением схемы и понижением ее надежности .

Накопление зар да врем задающего конденсатора учитывает кратковременные перегрузки, не превышающие времени срабатывани , но вызывающие дополнительный нагрев оборудовани  (увеличение числа таких перегрузок сокращает врем  срабатывани ).

fPue. 2

ср

0,5

О

(Л)

11,5

Фив, 3

Claims (2)

1; УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ЗАВИСИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ, содержащее времязадающий конденсатор, включенный последовательно с переключателем, а также последовательно содиненные основной диод, резистор и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения точности функционирования в него введе ны дополнительный диод и трансреактор с основной и дополнительной первичными обмотками, вторичная обмотка которого подключена одним концом к исполнительному органу, а другим — к переключателю, при этом времязадающий конденсатор включен последовательно с основным диодом, а дополнительный диод включен встречно основному диоду и параллельно времязадающему конденсатору и основному диоду, причем времязадающий конденсатор зашунтирован последовательно соединенными коммутатором и разрядным резистором.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что дополнительная первичная обмотка трансреактора имеет отводы с обратной полярностью относительно основной первичной обмотки.

О

SU п„ 1083280