SU1246226A1

SU1246226A1 - Device for protection of three-phase electric installation against two-phase operation

Info

Publication number: SU1246226A1
Application number: SU843739519A
Authority: SU
Inventors: Михаил Петрович Зубко; Василий Дмитриевич Каракай
Original assignee: Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт
Priority date: 1984-05-06
Filing date: 1984-05-06
Publication date: 1986-07-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике - релейной защите трехфазной электроустановки от работы на двух фазах. Цель изобретени - упрощение устройства и по- выщение эксплуатационной надежности. Устройство содержит Датчики тока , З. ЗГуе а- новленные в фазах питающей сети и через фазные формирователи присоединенные к элементу ИЛИ 19. Выход элемента ИЛИ 19 присоединен через усилитель 23 к встречно- параллельно включенным фотодиодам опто- тиристоров. Усилитель 23 и фотодиоды 24, 25 выполн ют функцию исполнительного органа . При обрыве одной из фаз по истечении времени 0,09 с с элемента ИЛИ 19 исчезает сигнал, оптотиристоры закрываютс , разрыва цепь катушки электромагнита, контактора 26. За счет упрощени фазных Ч ормирователей упрощаетс устройство. Подключение источника тока 30 параллельно катушке магнитного пускател , а оптотирис- торов 24, 25 параллельно кнопке «Пуск позвол ет осуществить самоконтроль устройства защиты. I ил. W IC 4 О) to to OSThe invention relates to electrical engineering - relay protection of a three-phase electrical installation against operation on two phases. The purpose of the invention is to simplify the device and increase operational reliability. The device contains current sensors, З. ЗГуе, installed in the supply mains phases and through phase formers connected to the element OR 19. The output of the element OR 19 is connected via an amplifier 23 to counter-connected photodiodes of the opto-thyristors. Amplifier 23 and photodiodes 24, 25 function as an actuator. When one of the phases breaks, after a time of 0.09 seconds, the signal disappears from the element OR 19, the optothyristors close, breaking the coil circuit of the electromagnet, contactor 26. By simplifying the phase transformers, the device is simplified. The connection of the current source 30 is parallel to the coil of the magnetic starter, and the optometers are 24, 25 parallel to the Start button allows self-control of the protection device. I il. W IC 4 O) to to OS

Description

Изобретение относитс к релейной защите и может быть иснользовано дл защиты от работы на двух фазах трехфазных электроустановок , в частности асинхронных и синхронных трехфазных электродвигателей, трехфазных электромагнитов и т.п.The invention relates to relay protection and can be used for protection against operation on two phases of three-phase electrical installations, in particular asynchronous and synchronous three-phase electric motors, three-phase electromagnets, etc.

Цель изобретени - упрощение устройства и повыщение эксплуатационной надежности его работы.The purpose of the invention is to simplify the device and increase the operational reliability of its operation.

На чертеже приведена принципиальна схема устройства дл защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах.The drawing shows a schematic diagram of a device for protecting a three-phase electrical installation from operating on two phases.

Устройство защиты содержит фазные трансформаторы 1-3 тока, которые вл ютс датчиками тока, вторичные обмотки трансформаторов включены по схеме звезда и нагружены резисторами 4-6, однопол р- ные зажимы этих обмоток соединены с входами фазных формирователей входных сигналов , каждый из которых содержит последовательно соединенные диоды 7-9, резистор 10-12 и конденсатор 13-15, щунтиро- ванный стабилитроно.м 16-18. Вторые обкладки конденсаторов соединены с нулем звезды. Входы логического элемента И 19 через регулировочные резисторы 20-22 соединены с выходами фазных формирова- телей. а выход логического элемента И 19 через усилитель 23 - с фотодиодами встречно-параллельно включенных оптотиристо- ров 24 и 25, выполн ющих совместно с усилителем 23 функцию исполнительного органа устройства. Силовые контакты электромагнитного контактора 26 включены в фазные провода трехфазной электроустановки 27, а его катущка подсоединена к питающей сети через последовательно соединенные кнопки управлени «Пуск 28, «Стоп 29. Источник 30 оперативного тока включен параллельно катущке электромагнитного контактора 26.The protection device contains phase current transformers 1-3, which are current sensors, the secondary windings of transformers are connected according to the star circuit and loaded with resistors 4-6, the single-pole clamps of these windings are connected to the inputs of the phase formers of the input signals, each of which contains connected diodes 7–9, resistor 10–12, and capacitor 13–15, bypass by zener diode 16–18. The second capacitor plates are connected to zero stars. The inputs of the logic element And 19 through the adjusting resistors 20-22 are connected to the outputs of the phase formers. and the output of the logic element I 19 through the amplifier 23 — with photodiodes of anti-parallel-connected optothyristors 24 and 25, which, together with the amplifier 23, perform the function of an actuator of the device. The power contacts of the electromagnetic contactor 26 are included in the phase conductors of the three-phase electrical installation 27, and its coil is connected to the mains through serially connected control buttons Start 28, Stop 29. The operating current source 30 is connected parallel to the coil of the electromagnetic contactor 26.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

После нажати кнопки 28 «Пуск сраба- тывает контактор 26 и подключает электроустановку 27 к трехфазной сети. По фазам протекают токи нагрузки, при этом во вторичных обмотках трансформаторов 1-3 тока возбуждаютс ЭДС, пропорциональные величине токов в первичных обмотках. Конденсаторы 13-15 через диоды 7-9 и резисторы 10-12 в положительные полупериоды зар жаютс до напр жени , ограниченного стабилитронами 16-18, которое не превыщает максимально допустимого уров- н входного сигнала элемента И 19. В течение последующих отрицательных полупериодов диоды 7-9 закрыты и конденсаторы 13-15 разр жаютс через регулировочные резисторы 20-22 входным током логического элемента И 19. Напр жение на кон- денсаторах к концу отрицательных полупериодов уменьщаетс до минимального уровн входной логической единицы.After pressing button 28 “Start, the contactor 26 is activated and connects the electrical installation 27 to the three-phase network. The currents of the load flow through the phases, while in the secondary windings of the current transformers 1–3 EMFs are proportional to the magnitude of the currents in the primary windings. The capacitors 13-15 through the diodes 7-9 and the resistors 10-12 in the positive half-periods are charged to the voltage limited by the zener diodes 16-18, which does not exceed the maximum allowable level of the input signal of the element And 19. During the subsequent negative half-periods the diodes 7 -9 are closed and the capacitors 13-15 are discharged through adjusting resistors 20-22 by the input current of the logic element 19. The voltage across the capacitors towards the end of the negative half-periods decreases to the minimum level of the input logic unit.

00

Q Q

5 5 5 5

00

Например дл логических элементов величина напр жени входного сигнала, соответствующего логической «I, находитс в пределах 2,4-5 В, а величина напр жени сигнала логического «О менее 0,4 В.For example, for logic elements, the voltage value of the input signal corresponding to the logic "I, is in the range of 2.4-5 V, and the voltage value of the signal of the logic" O is less than 0.4 V.

Таким образом, входной сигнал, соответ- ствующ,ий логической «1, может измен ть свою величину в два раза. Скорость разр да конденсатора определ етс величинами емкости и разр дного сопротивлени и характеризуетс величиной посто нной времени разр дного контура. В установках, работающих в сет х переменного тока частотой 50 Гц, посто нна времени контуров, образованных конденсаторами 13-15 и регулировочными резисторами 20-22, с учето.м ука занных пределов изменени величины напр жени входного сигнала должна быть более 0,03 с.Thus, the input signal, corresponding to the logical "1", can change its value twice. The capacitor discharge rate is determined by the values of capacitance and discharge resistance and is characterized by the magnitude of the time constant of the discharge circuit. In installations operating in AC networks with a frequency of 50 Hz, the time constant of the circuits formed by capacitors 13–15 and adjusting resistors 20–22, taking account of these limits of variation of the voltage value of the input signal, must be more than 0.03 s .

В случае обрыва любой фазы, например, А, ток в ней исчезает, конденсатор 13 разр жаетс и через некоторое врем около 0,09 с (напр жение на нем становитс равным логическому «О) выходной сигнал элемента И исчезает, оптотиристоры закрываютс , разрыва цепь катущки электромагнита контактора 26. Последний свои.ми контактами отключает нагрузку от источника.In the case of any phase break, for example, A, the current in it disappears, capacitor 13 is discharged and after some time about 0.09 s (the voltage on it becomes equal to logical "O) the output signal of the element And disappears, the optothyristors close, break electromagnet coils of contactor 26. The last one of their contacts disconnects the load from the source.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным вл етс упрощение цепей формировани входных сигналов элемента И путем подключени источника оперативного тока параллельно катущке электромагнитного контактора, а оптотиристоров - параллельно кнопке «Пуск, осуществл етс самоконтроль функционировани устройства, питание элементов устройства производитс только в период работы электроустановки. Применение в устройстве микросхе.мы и оптотиристоров позвол ет уменьщить его размеры и потребл емую энергию, разместить его непосредственно в корпусе серийных пускателей.The advantage of the proposed device in comparison with the known one is the simplification of the input signal formation circuit elements AND by connecting the operating current source parallel to the electromagnetic contactor coil, and the optothyristors parallel to the Start button, the device operates automatically, the device components are powered only during the operation of the electrical installation. The use of microchips and optothyristors in the device makes it possible to reduce its size and consumed energy and place it directly in the case of serial starters.

Claims

Invention Formula

A device for protection of a three-phase electrical installation from two-phase operation, containing phase current transformers, the secondary windings of which are connected to the phase formers of the input signals, three control resistors, element I, the output of which is connected to the input of the amplifier of the executive body, operating current source, electromagnetic contactor, the power contacts of which are included in the phase wires of a three-phase electrical installation, a chain consisting of the control button "Stop, connected in series with the button" Start and about an electromagnetic contactor winding, the closing block contact of which is connected to the common point of the Start button and the electromagnetic contactor windings, the entire chain connected to the supply mains, characterized in that, in order to simplify and increase the operational reliability of the device, each phase driver of the input signals made in the form of a series-connected diode, resistor, capacitor, shunting zener diode and connected in parallel to the load resistance to the secondary winding phase current transformer, while the secondary windings of current transformers are connected by a star, the zero point of which is connected to the anodes of the zener diodes, minus the source of operating current, one common point of the amplifier of the actuator and the element I, whose inputs

There are two opposite-connected optotristors connected between the common point of the Start and Stop buttons and an electromagnetic contactor block contact, and the optothyristors LEDs are connected to a series-unidirectional chain, which connected between the output of the actuator amplifier and the minus of the source of operating current, plus of which the amplifier is connected to another common point of the body and gate AND, and the input control current source connected in parallel with the coil of the electromagnetic contactor.