SU663014A1 - Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes - Google Patents

Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes

Info

Publication number
SU663014A1
SU663014A1 SU762313092A SU2313092A SU663014A1 SU 663014 A1 SU663014 A1 SU 663014A1 SU 762313092 A SU762313092 A SU 762313092A SU 2313092 A SU2313092 A SU 2313092A SU 663014 A1 SU663014 A1 SU 663014A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
protection
actuator
transistor
rectified
Prior art date
Application number
SU762313092A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Иванович Шуцкий
Виталий Серафимович Дзюбан
Владимир Сергеевич Прудников
Александр Александрович Скрипник
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7809
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 Предприятие П/Я А-7809 filed Critical Предприятие П/Я А-7809
Priority to SU762313092A priority Critical patent/SU663014A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU663014A1 publication Critical patent/SU663014A1/en

Links

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к защитам трехфазных потребителей от ненормальных режимов работы и может быть использовано дл  повышени  уровн  надежности и безопасности эксплуатации токоприемников в трехфазных электрических сет х.The invention relates to the protection of three-phase consumers from abnormal operation and can be used to increase the level of reliability and safety of operation of current collectors in three-phase electrical networks.

Известны различные способы осуществлени  защиты токоприемников от ненормальных режимов работы .Various methods are known for protecting current collectors from abnormal operation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату К предлагаемому изобретению  вл ютс  способ защиты трехфазных потребителей от не пол нофазных режимов работы, основанный на измерении пульсации выпр мленного напр жени  трехфазной сети, путем формировани  разности двух сигналов, один из которых пропорционален мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений, и получени  выходного сигнала при превыщении разностью порогового значени , и устройство дл  осуществлени  этого способа, содержащее конденсатор, полупроводниковые приборы , исполнительный орган и транзистор, электроды которого соединены с источникомThe closest in technical essence and the achieved result. The proposed invention is a method of protecting three-phase consumers from incomplete-phase modes of operation, based on measuring the ripple of the rectified voltage of a three-phase network, by forming the difference of two signals, one of which is proportional to the instantaneous values of the rectified phase voltages, and obtaining an output signal when the difference exceeds the threshold value, and a device for carrying out this method, comprising a capacitor, a field conductor devices, the executive body and the transistor, which are connected with the source electrodes

выпр мленных фазных напр жений и источником посто нного напр жени  3.rectified phase voltages and a source of constant voltage 3.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что он не позвол ет обеспечить устройству защиты функций самоконтрол  исправности элементов их электрических схем.The disadvantage of this method is that it does not allow the protection device to provide self-monitoring of the operability of the elements of their electrical circuits.

Цель изобретени  - пов щение надежности осуществлени  защиты трехфазных потребителей от ненормальных режимов работы .The purpose of the invention is to increase the reliability of the protection of three-phase consumers from abnormal operation.

Указанна  цель достигаетс  , что в способе защить трехфазных потребителей от неполнофазных режимов работы, основанном на измерений пульсации выпр мленного напр жени  трехфазной сети, путем формировани  разности двух сигналов, один из которых пропорционален мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений, и получени  выходного сигнала при превыщении разностью порогового значени , в качестве другого сравниваемого сигнала принимают посто нный сигнал в диапазоне изменени  амплитуды мгновенных значений выпр мленных фазных напр жений, и их разность формируют в виде сигнала пр моугольной формы, при уменьщении частоты которого получают выходной сигнал.This goal is achieved in the way to shield three-phase consumers from non-phase-mode operation based on measurements of the ripple of a rectified voltage of a three-phase network by forming the difference between two signals, one of which is proportional to the instantaneous values of rectified phase voltages, and obtaining an output signal at exceeding the threshold value, a constant signal in the range of amplitude variation of the instantaneous values of rectified phase signals is taken as another compared signal zheny, and their difference is formed into a rectangular signal, which frequency is obtained at the output umenschenii.

- --, - -,

В устройстве дл  осуществлени  описанного способа, содержащем конденсатор, поупроводниковые приборы, исполнительный орган и транзистор, электроды которого соединены с источником выпр мленных фазных напр жений и источником посто нного напр жени , оба упом нутых; источника подключены к полупроводниковому прибору, шунтирующ,ему вход транзистора, к выходу которого через конденсатор подключен исполнительный орган, защунтированный полупроводниковым прибором, включенным Шгласно с источником посто нного напр жени , а в качестве полупроводникового прибора, щунтирующего исполнительный орган, использован стабилитрон.In a device for carrying out the described method comprising a capacitor, semiconductor devices, an actuator and a transistor, the electrodes of which are connected to a source of rectified phase voltages and a source of constant voltage, both mentioned; the source is connected to a semiconductor device, shunting it to the input of a transistor, to the output of which an executive organ connected by a semiconductor device connected by a constant voltage source is connected through a capacitor, and a semiconductor device for shunting the executive organ is used a zener diode.

На фиг. 1 приведена диаграмма временных характеристик токов, полученных при предлагаемом способе защиты трехфазных потребителей; на фиг. 2 - электрическа  схема устройства защиты, реализующего предлагаемый способ.FIG. 1 shows a diagram of the temporal characteristics of the currents obtained with the proposed method of protection of three-phase consumers; in fig. 2 is an electrical circuit of a protection device implementing the proposed method.

Предлагаемый способ защиты состоит в следующем.The proposed method of protection is as follows.

Дл  измерени  пульсаций (фиг. 1) формируют разность между током, пропорциональным мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений ia, it, ic, и током, пропорциональным амплитудному значению посто нного напр жени  in. Разность формируют в виде величины, пропорциональной мгновенному значению сигнала пр моугольной формы, и контролируют частоту этого сигнала. To measure the pulsations (Fig. 1), the difference between the current proportional to the instantaneous values of the rectified phase voltages ia, it, ic, and the current proportional to the amplitude value of the constant voltage in is formed. The difference is formed in the form of a quantity proportional to the instantaneous value of the square-wave signal, and the frequency of this signal is monitored.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа защиты (фиг. 2) состоит из конденсатора 1, полупроводниковых приборов 2 и 3, исполнительного органа 4 и Транзистора 5, электроды которого соединены с источником выпр мленных фазных напр жений 6 и источником посто нного напр жени  7. - . ....г „-,,:.-... .-:,..,.,. :ь,......,.A device for carrying out the proposed protection method (Fig. 2) consists of a capacitor 1, semiconductor devices 2 and 3, an executive element 4 and a transistor 5, the electrodes of which are connected to a source of rectified phase voltages 6 and a source of constant voltage 7. -. .... g „- ,,:.-... .-:, ...,.,. : ь, ......,.

Оба источника 6 и 7 подключены к полупроводниковом .у прибору 2, щунтирующему вход транзистора 5. К выходу указанного транзистора 5 через конденсатор 1 подключен исполнительный орган 4, защунтированный полупроводниковым прибором 3, включенным согласно с источником посто нного напр жени  7.Both sources 6 and 7 are connected to a semiconductor device 2, shunting the input of the transistor 5. To the output of the specified transistor 5, through the capacitor 1 is connected an actuator 4, which is clamped by a semiconductor device 3, connected according to a constant voltage source 7.

При нормальной работе потребител  транзистор периодически открываетс  и закрываетс  (to, tj-соответственно длительность открытого и закрытого, состо ни  транзистора 5) и, работа  как коммутатор, подключает конденсатор 1 то к источнику посто нного напр жени  7, то-к исполнительному органу 4. Конденсатор 1 при открытом состо нии транзистора 5 зар жаетс  через полупроводниковый прибор 3 до напр жени  источника 7, а при закрытом состо нии транзистора 5 разр жаетс  через исполнительный орган 4 и резистор, включенный в коллекторную цепь указанного транзистора.During normal operation, the consumer transistor periodically opens and closes (to, tj, respectively, the duration of the open and closed, the state of the transistor 5) and, working as a switch, connects the capacitor 1 to a constant voltage source 7, then to the actuator 4. The capacitor 1 in the open state of the transistor 5 is charged through the semiconductor device 3 to the voltage source 7, and in the closed state of the transistor 5 is discharged through the actuator 4 and the resistor included in the collector circuit is specified transistor.

В результате через исполнительный (обмотка реле) за период промыщленной частоты протекает средний ток, обусловленный трем  импульсами разр да конденсатора 1, которые соответствуют трем закрытымAs a result, an average current flows through the executive (relay coil) over the period of the industrial frequency, caused by three discharge pulses of the capacitor 1, which correspond to three closed

состо ни м ts транзистора 5. the ts states of the transistor 5.

Величина этого тока, котора  определ етс  частотой импульсов разр да конденсатора 1, достаточна дл  прит жени   кор  реле и его удержани . Длительность импульсов разр да определ етс  только параметрами конденсатора 1, исполнительного органа 4 и резистора, включенного в коллекторную цепь транзистора 5, и поэтому не зависит от состо ни  контролируемого потребител . Критерием нормального функциоj нировани  устройства и контролируемого потребител   вл етс  задаваема  частота следовани  пр моугольных импульсов, образуемых за счет открытого и закрытого состо ни  транзистора 5.The magnitude of this current, which is determined by the pulse frequency of the capacitor 1, is sufficient to attract the relay's core and hold it. The duration of the discharge pulses is determined only by the parameters of the capacitor 1, the actuator 4 and the resistor included in the collector circuit of the transistor 5, and therefore does not depend on the state of the consumer being monitored. The criterion for the normal functioning of the device and the controlled consumer is the specified frequency of the following rectangular impulses generated by the open and closed state of the transistor 5.

При нарущении режима работы (обрывAt violation of the mode of operation (break

0 фазы, уменьщение напр жени  фазы или сд-виг фазных углов напр жений сети) за период промыщленной частоты проходит максимум два разр дных импульса. В результате этого ток через исполнительный орган 4 становитс  меньще тока удержани   кор  в прит нутом состо нии и реле 4 отпадает, вызыва  отключение (сигнализацию ) потребител . Т. е. пороговым значением  вл етс  YiponycK (отсутствие) за Период промыщленной частоты хот  бы одного из0 phase, decreasing the phase voltage or the phase angle of the mains voltage) during the industrial frequency period, a maximum of two discharge pulses pass. As a result, the current through the actuator 4 becomes less than the holding current of the core in an induced state and the relay 4 disappears, causing the consumer to be turned off (signaled). That is, the threshold value is YiponycK (absence) for the period of the industrial frequency of at least one of

пр моугольных импульсов, обусловленных выщеуказанной разностью токов.rectangular pulses due to the above current difference.

На фиг. 1, например, показано возникновение сдвига фазы В, в результате которого частота следовани  пр моугольных импульсов достигла порогового значени .FIG. 1, for example, shows the occurrence of a phase B shift, as a result of which the frequency of following square-wave pulses has reached a threshold value.

Регулировка уставки срабатывани , котора  учитывает возможный в сети небаланс фазных напр жений, осуществл етс  резис тором 8, параметры которого определ ет -, ток in.Adjustment of the pickup setpoint, which takes into account the possible unbalance of phase voltages in the network, is made by the resistor 8, whose parameters are determined by -, the current in.

0Реализаци  описанного способа защиты0 Implementing the described method of protection

трехфазных потребителей позвол ет обеспечить устройство защиты функцией самоконтрол  исправности элементов. При выходе из стро  элементов выпр мительного, моста 6 (пробой, обрыв) или резисторов, об разующих искусственную нулевую точку, частота импульсов разр да конденсатора 1 . достигает критического значени  (отсутствует одно из фазных выпр мленных напр жеНИИ ) и исполнительный орган отпадает. ПриThree-phase consumers allow the protection device to provide the function of self-monitoring of the health of the elements. When a rectifier, bridge 6 (breakdown, break) or resistors forming an artificial zero point fail, the frequency of the capacitor discharge pulses 1. reaches a critical value (one of the phase straightened out strains is missing) and the executive body disappears. With

0 выходе из стро  остальных элементов устройства (пробой или обрыв цепи транзистора 5, обоих полупроводниковых приборов 2, 3, конденсатора 1) ток через исполнительный орган падает до нул .0 failure of the remaining elements of the device (breakdown or open circuit of the transistor 5, both semiconductor devices 2, 3, capacitor 1), the current through the actuator falls to zero.

Claims (3)

Таким образом, любое повреждение элементов устройства приводит к отключению сети, т. е. исключаетс  возможностью эксплуатации трехфазных потребителей с неисправным устройством защиты. С целью ограничени  тока в исполнительном органе 4 при увеличении питающего напр жени  в сети в качестве полупроводникового прибора 3, шунтирующего исполнительный орган, использован стабилитрон. Описанное техническое рещение позвол ет обеспечить устройствам защиты стабильную работу в широком диапазоне температур окружающей среды за счет того, что транзистор работает в ключевом режиме и изменение его коэффициента усилени  с изменением температуры практически не вли ет на уставки срабатывани , при которых происходит отключение сети. Устройство защиты обеспечивает эффективную , работу, независимо от подсоединенной нагрузки, так как подведенные к потребителю напр жени  трех фаз контролируютс  и по амплитуде, и по их фазным сдвигам. Это позвол ет обеспечить защиту трехфазных потребителей с несимметричными фазными нагрузками, а также однофазных потребителей, подсоединенных к системе трехфазного тока, функциональна  работа которых зависит друг от друга. Формула изобретени  1. Способ защиты трехфазных потребителей от неполнофазных режимов работы, основанный на измерении пульсации выпр мленного напр жени  трехфазной сети, путем формировани  разности двух сигналов, один из которых пропорционален мгновенным значени м выпр мленных фазных напр жений, и получени  выходного сигнала при оревйщении разностью порогового значени , огличающийс  тем, что, с целью расщирени  функциональной надежности осуйхествлеии  защиты, путем введени  контрол  по минимуму , в качестве другого сравниваемого сигнала принимают посто нный сигнал в диапазоне изменени  амплитуды -мгновенных значений выпр мленных фазных напр жений, и их разность формируют в виде сигнала пр моугольной формы, при уменьщении час- тоты которого получают выходной сигнал.2 .Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее конденсатор, полупроводниковые приборы, исполнительный орган и транзистор, электроды которого соединены с источником выпр мленных фазных напр жений и источником посто нного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности осуществлени  защиты за счет обеспечени  самоконтрол  исправности элементов, оба упом нутых источника подключены к полупроводниковому прибору, щунтирующему вход транзистора, к выходу которого через конденсатор подключен исполнительный орган, защунтированный полупроводниковым прибором, включенным согласно с источником посто нного напр жени . 3.Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что в качестве полупроводникового прибора , щунтирующего исполнительный орган, использован стабилитрон. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Каринский Ю. А.(Кривцов С. Е. Принципы выполнени  токовых защит с торможением от несимметричных режимов работы трехфазных установок. Thus, any damage to the elements of the device leads to the disconnection of the network, i.e., it is excluded the possibility of operating three-phase consumers with a defective protection device. In order to limit the current in the actuator 4 while increasing the supply voltage in the network, a Zener diode is used as a semiconductor device 3 that shunts the actuator. The described technical solution allows the protection devices to work stably in a wide range of ambient temperatures, because the transistor operates in a key mode and its gain change with temperature does not practically affect the setpoints at which the network is disconnected. The protection device ensures efficient operation, regardless of the connected load, as the three-phase voltages supplied to the consumer are controlled both in amplitude and in their phase shifts. This allows the protection of three-phase consumers with asymmetrical phase loads, as well as single-phase consumers connected to a three-phase current system, whose functional operation depends on each other. Claim 1. A method of protecting three-phase consumers from non-full-phase modes of operation, based on measuring the ripple of a rectified voltage of a three-phase network, by forming the difference between two signals, one of which is proportional to the instantaneous values of rectified phase voltages, and obtaining an output signal when it is equalized threshold value, in that, in order to enhance the functional reliability of protection, by introducing a minimum control, as another comparable the signal is received by a constant signal in the range of variation of the amplitude of the instantaneous values of the rectified phase voltages, and their difference is formed as a square wave signal, with decreasing frequency of which the output signal is obtained. The device for implementing the method of claim 1, containing a capacitor, semiconductors, an actuator and a transistor, the electrodes of which are connected to a source of rectified phase voltages and a source of constant voltage, characterized in that, in order to increase the reliability implementation of protection by ensuring the self-control of the health of the elements, both of these sources are connected to a semiconductor device, bypassing the input of the transistor, to the output of which, through a capacitor, an actuator connected by a semiconductor device connected according to the source of constant voltage is connected. 3. The device according to claim 2, characterized in that a zener diode is used as a semiconductor device shunting the actuator. Sources of information taken into account in the examination 1. Yu.A. Karinsky (S. Krivtsov. Principles of implementation of current protection with braking from asymmetrical modes of operation of three-phase units. 2.Авторское свидетельство СССР № 349056, кл. Н 02 Н 3/26, 1973. 2. USSR author's certificate number 349056, cl. H 02 H 3/26, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 375330, кл. Н 02 Н 3/24, 1975.3. USSR author's certificate number 375330, cl. H 02 H 3/24, 1975. tp ijtp ij ГR уat toto isis // / // / I I
SU762313092A 1976-01-15 1976-01-15 Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes SU663014A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762313092A SU663014A1 (en) 1976-01-15 1976-01-15 Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762313092A SU663014A1 (en) 1976-01-15 1976-01-15 Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU663014A1 true SU663014A1 (en) 1979-05-15

Family

ID=20645184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762313092A SU663014A1 (en) 1976-01-15 1976-01-15 Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU663014A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5889643A (en) Apparatus for detecting arcing faults and ground faults in multiwire branch electric power circuits
US4034269A (en) Protective relay circuits
US7009825B2 (en) Earth leakage protection device and electrical switchgear unit comprising such a device
US4363064A (en) Overcurrent protection system
US4210948A (en) Method and apparatus for monitoring line voltage in a polyphase source
EP0473428A2 (en) Overcurrent trip circuit
EP2293401A1 (en) Protective system for voltage transformers
JPH0152974B2 (en)
US4453193A (en) Overcurrent protection for push-pull circuits
JPS60500397A (en) Failure prevention system for power supply using ferro-resonant transformer
US4241336A (en) Method and apparatus for monitoring poly-phase currents in poly-phase equipment
US20060237057A1 (en) Solar power system
KR101527366B1 (en) Arc detection circuit by contact failure
SU663014A1 (en) Method and apparatus for protecting three-phase consumers from incomplete operating modes
US4698718A (en) Electronic reverse power relay
US3988641A (en) Phase breakdown- and null current-detector, especially for an electronic motor protection relay possessing current-dependent triggering
CN110739672A (en) Surge current control circuit and control method thereof
RU2294586C1 (en) Device for protection of electric motor from non full phase modes and overload
US4797775A (en) Symmetrical fault current detector
US3546537A (en) Multiphase power failure detection circuit
SU1663680A1 (en) Device for protective disconnections in 3-phase-mains with grounded neutral
SU1120818A1 (en) Device for monitoring phase-zero circuit resistance
JPS6059915A (en) Defect current protecting device
RU2005306C1 (en) Device for locating points of fault of cable lines
SU879760A1 (en) Method and device for comparing electric signals