SU1725311A1 - Three-phase current relay - Google Patents

Three-phase current relay Download PDF

Info

Publication number
SU1725311A1
SU1725311A1 SU894761472A SU4761472A SU1725311A1 SU 1725311 A1 SU1725311 A1 SU 1725311A1 SU 894761472 A SU894761472 A SU 894761472A SU 4761472 A SU4761472 A SU 4761472A SU 1725311 A1 SU1725311 A1 SU 1725311A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
comparator
current
output
outputs
relay
Prior art date
Application number
SU894761472A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Бондаренко
Сергей Владимирович Дикань
Валерий Ефимович Райнин
Александр Витальевич Савченко
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения
Priority to SU894761472A priority Critical patent/SU1725311A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1725311A1 publication Critical patent/SU1725311A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области , электротехники, в частности к устройствам релейной защиты электроустановок . Цель изобретени  - повышение быстродействи . Поставленна  цель достигаетс  тем, что за вл емое уст П ройство содержит датчик 1 тока (ДТ), который состоит из трансформаторов 2 тока (ТТ), диодных выпр мительных мостов 3, резистора k, первый компаратор 5, второй компаратор б., од- новибраторы 7 и 8, логическую схему И 9. ТТ2 установлены в пазах контролируемой сети. К выходам диодных выпр мительных мостов 3 подключены вторичные обмотки ТТ 2 а их выходы соединены между собой последовательно . Резистор k установлен на. выходе ДТ 1 и подключен параллельно цепи из диодных выпр мительных мостов 3- К выходу ДТ 1 подключены входы первого компаратора 5 и второго компаратора 6, причем к ВЫХОДУ первого компара-1 тора 5 подсоединены входы одновибра- торов 7 и 8, а выходы второго компаратора 6 и одновибраторов 7 и 8 подключены к входам логической схемы И 9 Срабатывание реле происходит при превышении амплитуды тока короткого замыкани  над уставками по току k/ to СД СОThe invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for relay protection of electrical installations. The purpose of the invention is to increase speed. The goal is achieved by the fact that the device claimed The device contains a current sensor 1 (DT), which consists of current transformers 2 (CT), diode rectifying bridges 3, resistor k, the first comparator 5, the second comparator b. novibrators 7 and 8, the logic circuit And 9. TT2 installed in the grooves of the controlled network. The secondary windings of CT 2 are connected to the outputs of diode rectifying bridges 3 and their outputs are interconnected in series. Resistor k is set to. Output DT 1 and connected in parallel from diode rectifying bridges 3- The inputs of the first comparator 5 and the second comparator 6 are connected to the output of the DT 1, and the outputs of the one-oscillator 7 and 8 are connected to the OUTPUT of the first comparator 1 and 8, and the outputs of the second comparator 6 and one-shot 7 and 8 are connected to the inputs of the logic circuit And 9 Relay triggers when the amplitude of the short circuit current exceeds the current settings of k / to LED SD

Description

17253П17253П

первого и второго компараторов, если интервал времени между моментами срабатываний компараторов не превышает разности длительностей импульсов , формируемых :на выходах соответствующих одновибраторов, запускаемых выходным сигналом первого компаратора . 3 ил.the first and second comparators, if the time interval between the trigger times of the comparators does not exceed the difference in pulse durations generated: at the outputs of the corresponding single-oscillators triggered by the output signal of the first comparator. 3 il.

Изобретение относитс  к низковольтным электрическим аппаратам, а именно к полупроводниковым реле переменного тока, в частности, вход щим в состав расцепителей максимального тока автоматических выключателей.The invention relates to low-voltage electrical apparatus, namely, AC semiconductor relays, in particular, being part of the overcurrent release of circuit breakers.

Известно реле трехфазного переменного тока, котррое  вл етс  и наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству Јlj.A three-phase alternating current relay is known, which is also the closest to the claimed device техническойlj by its technical essence.

Известное устройство содержит датчик тока, выполненный в виде трансформаторов тока, установленных в фазах сети, к вторичным обмоткам которых подключены первые выводы диодных выпр мительных мостов, параллельно цепи из последовательно соединенных вторых выводов диодных выпр мительных-мостов включен резистор, один из выводов ко- торого  вл етс  выходом датчика тока, к которому подключен вход первого компаратора.The known device contains a current sensor, made in the form of current transformers installed in the network phases, the first terminals of diode rectifying bridges are connected to the secondary windings, and a resistor is connected in parallel to the circuit from the series-connected second pins of the diode rectifier-bridges is the output of the current sensor to which the input of the first comparator is connected.

Недостатком известного устройства  вл етс  низкое быстродействие, так как уставка по току его срабатывани должна превышать амплитуду пускового тока в сети, кратность которой к амплитуде установившегос  номинального тока может превышать 10-15 (например, если нагрузкой сети  вл ютс  мощные трансформаторы или асинхронные двигатели ). Следствием этого  вл етс  ухудшение защитных характеристик автоматических выключателей, в которых применены устройства.A disadvantage of the known device is the low speed, since its current setting should exceed the amplitude of the starting current in the network, the multiplicity of which to the amplitude of the rated current can exceed 10-15 (for example, if the network is powered by powerful transformers or asynchronous motors). The consequence of this is the deterioration of the protective characteristics of the circuit breakers in which the devices are used.

.Цель изобретени  - повышение быстродействи .The purpose of the invention is to increase speed.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в реле трехфазного переменного тока, содержащем датчик тока, выпол-г ненный в виде трансформаторов тока, установленных в фазах сети, к-втбрич- ным обмоткам которых подключены.первые выводы диодных выпр мительных мо- стов, параллельно цепи из последовательно соединенных вторых выводов диодных выпр мительных мостов включенThe goal is achieved by the fact that in a three-phase alternating current relay containing a current sensor, made in the form of current transformers installed in the phases of the network, to which the windings are connected, the first terminals of the diode rectifier bridges are parallel to the circuit from series-connected second pins of diode rectifying bridges included

5 0 50

0 5 0 5

5five

резистор, один из выводов которого  вл етс  выходом датчика тока, к которому подключен вход первого компаратора , за счет дополнительного введени  элемента И, двух одновибраторов и второго компаратора, причем последний включен между выходом датчика тока и первым входом элемента И, входы первого и второго одновибраторов подключены к выходу первого компаратора , а выходы - к второму и третьему входам элемента И, соответ- ственно, при этом длительности импульсов первого и второго одновибраторов пр мопропорциональны разности уставок срабатывани  второго и первого компараторов и обратнопропорцио- нальны максимально возможным скорост м нарастаний пускового тока и тока короткого замыкани  в сети, соответст-1 венно.a resistor, one of the terminals of which is the output of the current sensor to which the input of the first comparator is connected, due to the additional input of the element I, two single-oscillators and the second comparator, the latter connected between the output of the current sensor and the first input of the element And, the inputs of the first and second single-oscillators connected to the output of the first comparator, and the outputs to the second and third inputs of the element I, respectively, while the duration of the pulses of the first and second single-oscillators is proportional to the difference between the settings atyvani first and second comparators and obratnoproportsio- onal maximum possible speeds m swells inrush current and short circuit in the network Correspondingly venno-1.

Именно за счет того, что в реле введены второй компаратор, два одно- вибратора и элемент И, соответствующим образом соединенные между собой и с остальными элементами схемы, и с соответствующими длительност ми импульсов одновибраторов достигаетс  повышение быстродействи ;It is due to the fact that the second comparator is introduced into the relay, two single-vibrators and the element I, which are respectively connected with each other and with the other elements of the circuit, and with the corresponding durations of the pulses of the single-vibrators, an increase in speed is achieved;

На фиг, 1 представлена функциональ на  схема реле трехфазного переменного тока; на фиг, 2 изображены временные диаграммы тока и напр жений, по сн ющие работу реле при коротком замыкании в сети; на фиг. 3 изображены временные диаграммы тока и напр жений , по сн ющие работу реле при протекании в сети пускового тока.Fig, 1 shows the functionality of a three-phase alternating current relay; Fig. 2 shows current and voltage timing diagrams explaining the operation of the relay during a short circuit in the network; in fig. Figure 3 shows the timing diagrams of the current and voltage, explaining the operation of the relay when the inrush current flows in the network.

Реле трехфазного переменного тока (фиг. 1) содержит датчик I тока, выполненный в виде трансформаторов 2 тока, установленных в фазах сети (ia, ifc ic Фазные токи сети, протекающие в первичных обмотках трансформаторов 2 тока), к вторичным обмоткам которых подключены входы (первые выводы) диодных .выпр мительныхThe three-phase alternating current relay (Fig. 1) contains a current sensor I, made in the form of current transformers 2 installed in the network phases (ia, ifc ic phase currents of the network flowing in the primary windings of the current transformers 2), to the secondary windings of which inputs are connected first conclusions) diode.

2525

мостов 3, параллельно цепи из последовательно соединенных выходов (вторых выводов) диодных выпр мительных мостов 3 включен резистор k.t один из выводов которого  вл етс  выходом. датчика 1 тока, к которому подключены входы компараторов 5 и 6, причем выход компаратора 5 подключен к входам одновибраторов 7 и 8, а выходы ком- ю паратора 6 и одновибраторов 7 и 8 соединены с входами элемента И 9, выход которого  вл етс  выходом реле.bridges 3, in parallel with a circuit of series-connected outputs (second pins) of diode rectifying bridges 3, a resistor k is turned on. one of the terminals of which is an output. current sensor 1, to which the inputs of comparators 5 and 6 are connected, the output of comparator 5 is connected to the inputs of one-shot 7 and 8, and the outputs of switch 6 and one-shot 7 and 8 are connected to the inputs of element 9, the output of which is a relay output .

Элементы могут быть реализованы на базе типовых принципиальных 15 хем, например, приведённых в источ- нике 2JV Elements can be implemented on the basis of typical principal 15 hemes, for example, given in source 2JV

Реле трехфазного переменного тока работает следующим образом. При протекании тока перегрузки в какой-либо 20 фазе сети на резисторе k датчика 1 тока по вл етс  напр жение, пропорциональное максимальному из фазных оков. Срабатывание компаратора 5 происходит при превышении максимальным из фазных токов 14 (тока 1 на фиг.1 и 3)уставки срабатывани .Relay three-phase AC operates as follows. When an overload current flows in any of the 20 phases of the network, the voltage across the resistor k of the current sensor 1 appears proportional to the maximum of the phase shackles. The operation of the comparator 5 occurs when the maximum of the phase currents 14 (current 1 in Figures 1 and 3) exceeds the response setpoint.

Кратность тока уставки к амплитуде установившегос  номинального . ,- сетевого тока ориентировочно равна 2. Срабатывание компаратора 6 происходит при превышении максимальным из фазных токов 12, уставки срабатывани . Кратность тока уставки 1% к амплиту- де установившегос  номинального сетевого тока ориентировочно равна 3. Таким образом, в схеме выполн етс  следующее соотношение токо,в уставокFrequency ratio of the setpoint to the amplitude of the set nominal. , - the mains current is approximately equal to 2. The operation of the comparator 6 occurs when the maximum of the phase currents 12 is exceeded, the response setpoint. The current ratio of a setpoint of 1% to the amplitude of a steady-state rated mains current is approximately equal to 3. Thus, the following relation is used in the circuit, in setpoints

& i г40& i G40

Г, .G,.

При срабатывании компаратора 5 в .When triggered by a comparator 5 in.

момент времени tr (см. фиг. 2 и 3) на его выходе скачкообразно по вл етс  напр жение U, высокого уровн . срабатывании компаратора 6 (в момент времени t-j на фиг. 2 и t на „фиг.З), на его выходе скачкообразно по вл етс  напр жение U высокого уровн . , Передним фронтом напр жени  U за- 50 пускаютс  одновибраторы 7 и 8. Это приводит к по влению на выходе одно- вибра тора 7 импульса напр жени  Us высокого уровн , имеющего длительность Ь , и к по влению на выходе . :55 одновибратора 8 импульса напр жени  низкого уровн  U4, имеющего длительность Cj..time instant tr (see figs. 2 and 3) at its output a voltage U, of a high level appears abruptly. When the comparator 6 is triggered (at time t-j in Fig. 2 and t in Fig. 3), a high level voltage U appears in its output at a jump. The leading edge of the voltage U is started up by the single-oscillators 7 and 8. This leads to the appearance at the output of a single-vibration 7 of a high-level voltage pulse Us having a duration b, and to the appearance at the output. : 55 one-shot 8-pulse low voltage U4, having a duration Cj ..

Эти длительности импульсов одновибраторов 7 и 8, если прин ть посто нной скорость нарастани  V4 максимального из фазных токов, i в интервале времени между моментами срабатываний компараторов 5 и 6, должны удовлетвор ть следующим неравенствам:These pulse durations of the one-shot 7 and 8, if we take a constant increase rate of V4 of the maximum phase current, i in the time interval between the times of the comparators 5 and 6, must satisfy the following inequalities:

I2-Ii - ... V I2-Ii - ... V

Ъ nvnB nvn

5five

5 five

0 0

- -

00

- 0 - 0

гдеWhere

1one

nmnm

V.,V.,

i-«i- "

12-Ii12-Ii

V.V.

максимально возможна  ско- - рость нарастани  пускового тока в сети,в интервале времени (,), на фцг. 3; максимально возможна  скорость нарастани  тока короткого замыкани  в сети в интервале времени (Ц -t)., на фиг. 2. .the maximum possible rate of increase of the starting current in the network, in the time interval (,), per FHz. 3; the maximum possible rate of increase of short circuit current in the network in the time interval (C-t)., FIG. 2..

Сигнал срабатывани  реле U5 высокого уровн  по вл етс  на выходе элемента И 9 при одновременном присутствии на всех трех вводах элемента . И 9 напр жений иг, высокого уровн . Условием срабатывани  реле  вл етс  выполнение неравенствA high-level relay U5 triggered signal appears at the output of the And 9 element while simultaneously present on all three inputs of the element. And 9 voltages, high level. The condition for the operation of the relay is to satisfy the inequalities

. ; v::.: ; . . ; v ::.:; .

-. v. ,:;:.. : -. v. ::;: ..:

где Im- амплитуда тока i.where Im is the amplitude of the current i.

Это условие выполн етс  только при протекании в сети тока короткого замыкани , т.е. когда срабатывание компаратора 6 происходит во врем  действи  импульса одйовйбратора 7, но уже по окончании времени действи  импульса одновибратора 8 (в интервале времени на фиг. 2). Блокирование работы реле в течение времени действи  импульса одновибратора 8 примен етс  дл  повышени  помехоустойчивости реле.This condition is satisfied only when a short circuit current flows in the network, i.e. when the operation of the comparator 6 occurs during the action of the pulse of the selector 7, but already at the end of the time of action of the pulse of the one-shot 8 (in the time interval in Fig. 2). Blocking the operation of the relay for the duration of the action of the pulse of the one-shot 8 is used to increase the noise immunity of the relay.

При протекании в сети пускового тока выполн ютс  неравенства:When the inrush current flows in the network, the following inequalities are fulfilled:

iw. - ; .. ;- .iw. -; ..; -.

v - vnrn ;v - vnrn;

и в этом случае срабатывани  элемента И 9 и реле не происходит, поскольку компаратор 6 срабатывает уже по окончании действи  импульса одновибратора 8 (см. диаграммы напр жений U2 и и на фиг. 3). in this case, the operation of the element 9 and the relay does not occur, since the comparator 6 is triggered after the end of the action of the pulse of the one-vibrator 8 (see voltage diagrams U2 and and in Fig. 3).

Такой принцип можно использовать и при создании быстродействующего реле однофазного переменного тока (в этом случае в датчике 1 тока вместо утроенного количества трансформаторов 2 тока и диодных выпр мительных мостов 3 используетс  одинарное количество ) и при создании быстродействующего реле посто нного тока.,.(в этом случае вместо датчика 1 переменного тока используетс  датчик посто нного тока).This principle can also be used to create a high-speed single-phase AC relay (in this case, current sensor 1 replaces three times the number of current transformers 2 and diode rectifying bridges 3 using a single quantity) and when creating a high-speed direct current relay. case, instead of the AC sensor 1, a DC sensor is used).

Таким образом, по сравнению с прототипом рЗ за вл емое устройство имеет более высокое быстродействие - срабатывание за вл емого реле происходит после нарастани  сетевого тока i до величины г, котора  примерно в 5 раз меньше амплитуды пускового тока ,  вл ющейс  уставкой срабатывани  реле-прототипа.Thus, compared with the RZ prototype, the claimed device has a faster response — the relay is triggered after the network current i increases to a value r, which is about 5 times less than the amplitude of the starting current, which is the trigger setting of the prototype relay.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Реле трехфазного переменного тока, содержащее датчик тока, выполненный в виде трансформаторов тока, по числу фаз сети, к вторичным обмоткамThree-phase alternating current relay containing a current sensor, made in the form of current transformers, by the number of phases of the network, to the secondary windings которых подключены первые выводы диодных выпр мительных мостов, параллельно цепи из последовательно соединенных вторых выводов диодных выпр мительных мостов включен резистор, один из выводов которого  вл етс  выходом датчика тока, к которому подключен вход первого компаратора,the first pins of the diode rectifying bridges are connected, a resistor is connected in parallel from the second pins of the diode rectifying bridges connected in series, one of which is the output of the current sensor to which the input of the first comparator is connected, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , дополнительно введены элемент И, два одновибратора и второй компаратор, последний включен между выходом датчика тока и первым входом элемента И, входы первого и второго одновибра- торов подключены к выходу первого компаратора, а выходы - к второму и третьему входам элемента И, соответственно , при этом длительности импульсов первого и второго одновибра- торов пропорциональны разности уставок срабатывани  второго и первогоcharacterized in that, in order to improve speed, an And element is additionally introduced, two single vibrators and a second comparator, the latter is connected between the output of the current sensor and the first input of an And element, the inputs of the first and second single vibrators are connected to the output of the first comparator, and outputs the second and third inputs of the And element, respectively, while the pulse durations of the first and second single-oscillators are proportional to the difference in the settings of the second and first компараторов и обратнопропорциональ- ны, максимально возможным скорост м нарастаний пускового тока и тока короткого замыкани  в сети, соответственно .comparators and inversely proportional to the maximum possible rates of rise of starting current and short circuit current in the network, respectively.
SU894761472A 1989-11-22 1989-11-22 Three-phase current relay SU1725311A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894761472A SU1725311A1 (en) 1989-11-22 1989-11-22 Three-phase current relay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894761472A SU1725311A1 (en) 1989-11-22 1989-11-22 Three-phase current relay

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1725311A1 true SU1725311A1 (en) 1992-04-07

Family

ID=21480759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894761472A SU1725311A1 (en) 1989-11-22 1989-11-22 Three-phase current relay

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1725311A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8304306A (en) POWER SUPPLY DEVICE FOR AN AC POWER CONSUMER.
SU1725311A1 (en) Three-phase current relay
GB1581931A (en) Cycloconverter apparatus
US4754211A (en) Method of and a device for braking an asynchronous motor
KR20070034106A (en) Quenching Unit for Converter Bridge with Line Regeneration
RU1786584C (en) Device for electric drive protection
RU2153750C1 (en) Device for overcurrent protection of a c electric installation
EP0144454A2 (en) Method and apparatus for switching three-phase loads with an ohmic-inductive character, in particular asynchronous machines and transformers to the mains
SU1525802A2 (en) Device for protecting three-phase motor from phase-fault operation
SU665384A1 (en) Adjustable ac-to-dc voltage converter
SU1365233A1 (en) Arrangement for overload protection of electric equipment
SU729716A1 (en) Arrangement for short-circuit current protection of electric equipment
SU904077A1 (en) Device for protecting three-phase electric motor from phase break
SU746930A1 (en) Thyristor starter
SU1086498A1 (en) Overall protection device for three-phase asynchronous motor
SU1372455A2 (en) Arrangement for overload protection of motor
GB2104322A (en) Motor Protection
SU1274062A1 (en) Device for protection of three-phase electric motor against non-symmetric modes of operation
SU1127037A1 (en) Device for protecting synchronous machine against asymmetrical short circuit
GB2278746A (en) A power controller for motors
SU1649626A1 (en) Device for group electric drive control in hoisting mechanisms
Khalifa et al. Solid-state ac circuit breaker
RU2069435C1 (en) Device for protecting ac electric engine against abnormal modes of operation
SU1153373A1 (en) Device for current protection of electric motor with inverse time delay
SU1319147A1 (en) Device for overload protection of a.c.electric motor