Устройство для защиты трехфазной нагрузки
Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите. Цель изобретения - обеспечение защиты при аварийном отключении одной или двух любых фаз питающей сети, или аварийном понижении напряжения всех трех фаз. Если порог срабатывания элемента 19 превышается , то на базу порогового транзистора 7 подается положительное напряжение, которое обеспечивает насыщение транзистора. В результате нижние выводы обмоток 2 1...2 3 трансформатора 1 оказываются соединенными между собой через выпрямитель 4 и транзистор 7. Пороговый элемент 19 при аварийном отключении какой-либо фазы переходит в запертое состояние. Транзистор 7 запирается, а нагрузка обесточивается . 2 ил.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720514/24-07 (22) 19.04,89 (46) 23.10.91, Бюл. М 39 (72).В, С, Уманский и Ю. H. Снегирев (53) 621.316,925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1Ф 1246226, кл. Н 02 Н 7/09, 1986. Авторское свидетельство СССР М 1181037, кл. Н 02 Н 7/09, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения - обеспечение защиты при Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для питания устройств электропривода, а также питания радиоэлектронной аппаратуры общего применения. Целью изобретения является обеспечение защиты при аварийном отключении одной или двух фаз питающей сети,или при аварийном понижении напряжения всех фаз сети. На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторные диаграммы .напряжений. Устройство для защиты трехфаэной нагрузки содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными 2.1...2,3 и вторичными 3.1„.3.3 обмотками, трехфазный двухполупериодный выпрямитель 4 на диодах 5.1...5.6, ключевой (коммутирующий) элемент 6 на транзисторе 7, нагрузку 8, преобразователь 9 трехфазного напряжения в однофазное в составе двух трансформато. !Ж 1686583 А1 аварийном отключении одной или двух любых фаэ питающей сети, или аварийном понижении напряжения всех трех фаз. Если порог срабатывания элемента 19 превышается, то на базу порогового транзистора 7 подается положительное напряжение, которое обеспечивает насыщение транзистора. В результате нижние выводы обмоток 2,1...2.3 трансформатора 1 оказываются соединенными между собой через выпрямитель 4 и транзистор 7. Пороговый элемент 19 при аварийном отключении какой-либо фазы переходит в запертое состояние. Транзистор 7 запирается, а нагрузка обесточивается. 2 ил, ров 10, 11 с первичными 12, 13 и вторичными 14, 15 обмотками, вспомогательный выпрямитель 16 в составе диодов 17.1...17.4 и конденсатора 18 фильтра, а также пороговый элемент 19, например стабилитрон или компаратор, При этом последовательно с первичными обмотками 2.1...2.3 трацсформатора 1 включен вход выпрямителя 4 (то есть точки соединения диодов 5,1 и 5,2, 5,3 и 5,4 и 5,5, 5,6). Параллельно выходу выпрямителя 4 (т.е. между точками соединения катодов диодов 5.1, 5.3 и 5.5 и точками соединения анодов диодов 5.2, 5.4 и 5.6) подключен коммутирующий элемент 6 на транзисторе 7. Нагрузка 8 присоединена к вторичным обмоткам 3,1...3,3 трансформатора 1. которые могут быть соединены по схеме звезды. Нагрузка 8 может представлять собой, например, асинхронный электродвигатель. Выход преобразователя 9 через включенные последовательно выпрямитель 16 и пороговый элемент 19 подключен к управляющему входу коммутирующего элемента 6, 1686583 т.е, к базе транзистора 7. Вход преобразователя 9 соединен со всеми тремя фазами питающей сети (с одинаковыми фазными напряжениями Ед, Ев и Ес). В преобразователе 9 крайние выводы обмотки 12 трансформатора 10 присоединены к первой и второй фазам сети (например, к фазам Ед и Ec). Крайние выводы обмотки 13 трансформатора 11 подключены к третьей фазе (Ев) и к среднему выводу обмотки 12 трансформатора 10. Вторичные обмотки 14, 15 трансформаторов 10, 11 соединены последовательно л подключены к . выходу преобразователя 9, Устройство для защиты трехфазной на-рузки работает следующим образом. Если амплитуды напряжений Ед, Ев, Ес всех фаз сети имеют величины, лежащие в заданных допустимых пределах, а фазовые углы между ними близки к 2:7/3, то согласно векторной диаграмме фиг, 2 напряжение на обмотке 12 равно линейному напряжению Ед V3, напряжение на обмотке 13 — 1,5Ед, где Ед = EB = Ес — амплитуды фазных напряже - ий, которые ABII2220Tc32 одинаковыми. Зтобы получить одинаковые напряжения Еи =- Ел на обмотках 14, 15, коэффициенты трансформации у трансформаторов 10 и 11 имеют соотношение, равное 2/43 = 1,154. Фазовый угол между напряжениями Емл ==Е.i > равен л/2, а результирующее выходное переменное напряжение Е9 преобразователя 9 равно Eg = /2 Е и (фиг. 2), Если происходит аварийное отключение какой-либо одной фазы сети, то согласно векторной диаграмме фиг. 2 напряжение Ез уменьшается в x g раз, т.е. становится равным Eg =- Еи. Напряжение Eg выпрямляВТсА с помощью выпряРлит&ля 16, Если порог срабатывания Е и2 элемента 19 выбран, исходя из услсвия E14 < Ещ < <2 Е, то тогда при фазных напряжениях Ед = Ев = Ec, имеющих величины, лежащие в заданных допустимых пределах, на базу транзистора 7 от выхода пороговоп2 элемента 19 подается положительное напряжение, обеспечивающее насыщение транзистора, В результате нижние выводы обмоток 2,1...2,3 т 2ансформатора 1 oK33blваются соединенными между собой через выпрямитель 4 и транзистор 7 и к нагрузке 8 прикладывается трехфазное напряжение от обмоток 3,1...3.3. При аварийном отключении какой-либо фазы согласно описанному выше переменное напряжение Eg и численно равное ему 2Q 55 напряжение на выходе выпрямителя 16 становится меньше, чем Е1з. В результате пороговый элемент 19 переходит в запертое состояние; запирается и транзистор 7, Соответственно обмотки 2,1...2,3 оказываются отключенными от сети, а нагрузка 2 обесточена. То же самое происходит и при аварийном отключении каких-либо двух фаэ сети. Наконец, при аварийном понижении одновременно всех трех фаэных напряжений, когда напряжение Eg - V2 Е >4 становится меньшим, чем порог Ещ срабатывания порогового элемента 19, также обеспечено защитное отключение нагрузки 8. Формула изобретения Устройство для защиты трехфазной нагрузки, подключенной к сети через трехфазный трансформатор, содержащее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, включенный последовательно с клеммами для соединения с первичными обмотками трехфазного трансформатора, параллельно выходу выпрямителя подключен коммутирующий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения защиты при аварийном понижении напряжения всех трех фаз питающей сети, в него введен преобразователь трехфазного капряжения в однофазное, вспомогательный выпрямитель с фильтром и пороговый элемент, причем выход упомянутого преобразователя через включенные последовательно вспомогательный выпрямитель и пороговый элемент подключен к управляющему входу коммутирующего элемента, а вход преобразователя соединен с клеммами для подключения со всеми тремя фазами питающей сети, причем преобразователь трехфазного напряжения в однофазное содержит два трансформатора с первичными и вторичными обмотками, при этом крайние выводы первичной обмотки первого трансформатора присоединены к клемме для подключения к первой и второй фазам питающей сети, а крайние выводы первичной обмотки второго трансформатора подключены к клемме для соединения с третьей фазой сети и к среднему выводу первичной обмотки первого трансформатора, при этом вторичные обмотки обоих трансформаторов соединены последовательно и подключены к выходу преобразователя. 1686583 фиг 7 Ед Ес Фиг 2 Составитель Т. Щеголькова Редактор Е. Полионова Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 3605 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент, r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
