SU1667187A1 - Устройство дл защиты от короткого замыкани в электрической сети - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, в частности к релейной защите сетей. Цель изобретени  - повышение точности, быстродействи  и надежности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство реагирует на производную входного тока в начале каждого полупериода, и поэтому ток срабатывани  устройства не зависит от искажени  кривой тока измерительного трансформатора тока. При больших кратност х входного тока и насыщении трансформаторов тока устройство работает при открытии транзистора 20 после зар да конденсатора 23. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области релейной защиты, в частности к быстродействующим бесконтактным токовым защитам сетей, работающим при насыщении измерительных трансформаторов тока.

Целью изобретения является повышение точности и надежности срабатывания бесконтактных защит, реагирующих на производную тока и работающих при насыщении измерительного трансформаторного тока.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

К вторичной обмотке промежуточного трансформатора тока 1 присоединена первая цепочка, состоящая из первого диода 2, резистора 3, второго диода 4 и встречнопараллельно включенная первой вторая цепочка, состоящая из первого диода 5, резистора 6 и второго диода 7. Аноды диодов 4, 7 и соответствующие выводы резисторов 3, 6 соединены с общей точкой схемы. Пороговый орган построен на транзисторах 8, 9, 10 типа п-р-п и р-п-р. База первого транзистора 8 через конденсатор 11 соединена с катодом диода 5, а через резистор 12 с минусом питания и через диод 13 с общей точкой схемы. База первого транзистора S через конденсатор 14'соединена z катодом диода 2, а через резистор 15 с минусом питания и через защитный диод 16 с общей точкой схемы. Эмиттеры первых транзисторов 8, 9 соединены с базой второго транзистора 10 и через резистор 17 с минусом источника питания. Коллекторы первых транзисторов и эмиттер второго соединены с общей точкой схемы. К выходу порогового органа (коллектор транзистора 10) присоединен вход исполнительного блока, состоящего из последовательно соединенных элемента 18 задержки и выходного органа 19.

Для повышения надежности срабатывания при больших кратностях входного тока в схему порогового органа введен дополнительный транзистор 20 типа п-р-п, эмиттер которого соединен с эмиттерами транзисторов 8 и 9, а коллектор присоединен к общей схеме точки, база через защитней диод 21 и параллельно ему включенную цепочку, состоящую из резистора 22 и конденсатора 23, соединена с общей точкой схемы. Общая точка резистора 22 и конденсатора 23 через резистор 24 соединена с минусом питания, а через резистор 25 с катодом диода 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда значение входного тока недостаточно для срабатывания, транзисторы 8 и 9, а также 20 заперты отрицательным потенциалом на базах, прикладываемым через резисторы 12, 15, 24 соответственно. Транзистор 10 открыт током через резистор 17, что соответствует несработанному состоянию порогового органа и устройства в целом.

При увеличении входного тока через конденсатор 14, в положительный полупериод, пропорциональный скорости нарастания напряжения на резисторе 3, становится больше тока через резистор 15 и транзистор 9 открывается, что приводит к запиранию транзистора 10, и пороговый орган срабатывает. В момент срабатывания ток базы транзистора 9 очень мал по сравнению с током через резистор 15. и транзистор 9 открывается, что приводит к запиранию транзистора 10, и пороговый орган срабатывает. В момент срабатывания ток базы транзистора 9 очень мал по сравнению с током через конденсатор 14, поэтому порог срабатывания стабилен. В это время ток через резистор 6 равен нулю, и транзистор 8 заперт.

После срабатывания порогового органа запускается элемент 18 задержки и по прошествии заданного времени, если только в течение этого времени ток через конденсатор 14 не стал меньше тока через резистор 15 (если скорость нарастания напряжения на резисторе 3 достаточна), элемент 18 задержки срабатывает, что приводит к срабатыванию выходного органа 19 и устройства в целом!. Элемент задержки позволяет отсрочиться от кратковременных скачков тока. Время задержки не должно быть более 1-3 мс.

К моменту наступления отрицательного полупериода входного тока конденсатор 11 полностью разрядился по цепи 13, резистор 6. С началом отрицательного полупериода входного тока через конденсатор 11 протекает ток, пропорциональный скорости нарастания напряжения на резисторе 6, и в случае, если ток через конденсатор 11 превышает ток резистора 12, транзистор 8 открывается, что приводит к запиранию транзистора 10, и процесс повторяется, как в положительный полупериод входного тока. Конденсатор 14 в это время полностью разряжается через диод 16 и резистор 3, и схема подготавливается к действию в положительный полупериод входного тока.·'

Таким образом, устройство реагирует на производную входного тока в начале каждого полупериода и, следовательно, ток срабатывания устройства не зависит от искажения кривой тока измерительного трансформатора тока, так как искажение тока в начале, полупериода не происходит, а максимальная задержка действия устройст5 ва чуть более одного полупериода промышленной частоты.

При больших кратностях входного тока измерительные трансформаторы тока могут очень сильно насыщаться, поэтому ток через резисторы 3 и 6 будет настолько кратковременным (хотя и очень большой амплитуды), что элемент задержки не успеет сработать и устройство откажет в действии. Чтобы этого не произошло, введен транзистор 20. При больших кратностях входного тока конденсатор 23 успеет зарядиться до напряжения, достаточного для открывания транзистора 20 на достаточно длительное Бремя, так, чтобы сработал элемент задержки и выходное устройство сработает при практически неограниченных кратностях входного тока. Уставка тока может регулироваться в любых пределах изменением сопротивления резисторов 3 и 6, что легко осуществимо, особенно если уставку регулировать ступенями. Плавную настройку можно осуществить одновременным изменением напряжения на резисторах 12, 15 и 24.

Claims (2)

1. Формула изобретения' ! Устройство для защиты от короткого замыкания в электрической сети, содержащее промежуточный трансформатор тока, к первому выводу вторичной обмотки которого подключены катод первого и анод второго диодов, к катоду второго диода подключены первый вывод первого резистора и первая обкладка первого конденсатора, к второму выводу вторичной обмотки промежуточного трансформатора тока подключены анод третьего и катод четвертого диодов, к катоду третьего диода подключен первый вывод второго резистора и первая обкладка второго конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым входом порогового органа, к второму входу которого подключена вторая обкладка первого конденсатора, выход порогового орга на соединен с входом исполнительного блока, и третий резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, вторые выводы первого и второго резисторов объединены и соединены с анодами первого и четвертого диодов и образуют общую точку схемы, при этом пороговый орган выполнен в виде пятого и шестого диодов, четвертого и шестого резисторов, трех транзисторов, базы которых являются соответственно первым, вторым и третьим входами порогового органа, а его выходом - коллектор третьего транзистора, базы первого и второго транзисторов п-р-птипа соответственно через четвертый и пятый резисторы соединены с минусом питания и соединены с концом пятого и шестого диодов соответственно, аноды которых подключены к общей точке схемы, эмиттеры первого и второго транзисторов объединены и соединены с базой третьего транзистора p-n-p-типа, которая через шестой резистор подключена к минусу питания, коллекторы первого и второго и эмиттер третьего транзисторов соединены с общей точкой схемы.
2. 2. Устройство по п.1, о т л ич аю щеес я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания при больших кратностях входного тока, в него дополнительно введены седьмой диод, третий конденсатор, седьмой и восьмой резисторы и четвертый транзистор п-р-п-типа, эмиттер которого подключен к третьему входу порогового органа, коллектор соединен с общей точкой схемы, а база через параллельно соединен-; ные седьмой диод и цепочку из последовательно соединенных третьего резистора и третьего конденсатора - с общей точкой схемы, а общая точка третьего резистора и третьего конденсатора соединена через седьмой резистор с минусом питания и через восьмой резистор с катодом третьего диода.