Устройство для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах и обратного чередования фаз

 

<и1987740

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

{бт ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 06.10.81 (21) 3345769/24-07 с присоединением запятнан № (23) Приоритет

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень № 1

Дата опубликования опнсання07.01.83 (St)N. Кл.

Н 02 Н 7/08

Гасударственный кокнтет па делам нзобретеннй и открытий (53) ЙК 621.316. .925(088 8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Ветошко и Г. К. Ше (73 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ РАБОТЫ НА ДВУХ ",.

ФАЗАХ И ОБРАТНОГО ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля и зашиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах и обратного чередования фаз.

Известны устройства для зашиты

5. трехфазной электроустановки от обрыва фазы, содержащие датчики тока, включаемые в фазы последовательно с нагруз кой, преобразующие и исполнительное устройства Р 1 ) .

Недостатком известных устройств является то, что они не обеспечивают защиты трехфазной электроустановки от обратного чередования фаз.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является усч ройство, содержащее три насьпцающихся трансформатора, первичные обмотки которых включены в фазы питающей сети 20 последовательно с нагрузкой, вторичные обмотки трансформаторов. тока соединены в звезду, блок преобразования, выполненный из Я- 5-и 3 К-триггерах, ис2 полнительный блок, содержащий вьшрамительр усилитель и исполнительный ор- . ган, и разделительный конденсатор, включенный между блоком преобразова-" ния и исполнительным блоком (2 3 .

Недостатком известного устройства является то, что оно не защищает элек троустановку or обратного чередования фаз в момент подключения электроуста ! нсвки к треи азной сети, так как для нормальной его работы необходимо, чтобы через входные трансформаторы .хотя бы кратковременно протекал ток. При этом . возможно подключение электроустановки на некоторое время к сети с обратным чередованием фаз, что недопустимо для некоторых видов трехфазных электроустановок.

Например, трогание двигателя в обратную сторону может привести к аварии. При определении времени разгона гидромоторов при отрицательной температуре даже незначительное трогание в обратную сторону может привести к

3, 987740 4 существенному изменению данной характеристики.

Кроме того, устройство не вырабатьвает сигнала. о характере неисправности

s питающей сети, поскольку KGK IIpH обратном чередовании фаэ, так и при обрыве одной иэ фаэ питающей сети устройство просто отключает электроустановку от трехфазной сети и повторное включение электроустановки может быть осуществле- 10 но только с помощью дополнительных устройств.

Бель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства путем предварительного контроля состояния питающей сети и.получение сигнала о характере неисправности в питающей электроустановке сети.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах и обратного чередования фаз, содержащее три входных насыщающихся транс pMQTopa T0Ka, первичные 06МоТКН которых включены в фазы питающей сети последовательно с нагрузкой, вторичные обмотки трансформатора соединены в звезду, блок преобразования, выполненный на функционально связанных RB u

30 J K-триггерах, исполнительный блок, вход которого через разделительный конденсатор подключен к выходу блока преобразования, дополнительно снабжено тремя вспомогательнымн насыщающимися трансформаторами тока, аналогом электроустановки и переключателем, при,этом первичные обмотки вспомогательных трансформаторов тока подключены одними концами к соответствующим концам

40 первичных обмоток входных трансформаторов тока, а другими — к контактам аналога электроустановки, вторичные обмотки соединены в звезду, вторые концы вторичных обмоток входных и вспомогательных трансформаторов подклю43 чены соответственно через замыкающие и размыкающие элементы переключателя к соответствуюшим входам блока преобразования, а выход исполнительного блока соединен с управляющим элементом переключателя.

Наличие в устройстве аналога электроустановки, в качестве которого может быть использована любая Фрехфазная активная или реактивная нагрузка,. допускающая подключение ее к сети с любым чередованием фаэ, например три резистора, соединенные звездой или треугольником, и трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены через переключатель с соответствующими входами блока преобразования, позволяет, не подключая основной нагрузки, т,е, зашишаемой электроустановки определить очередность чередования фаз питаюшей сети. Наличие связи между исполнительным блоком и переключателем, в качестве которого может быть использо ван как контактный, так и бесконтактный переключатель, позволяет получить такой

1 режим работы устройства, когда по выходному сигналу с исполнительного блока можно определить характер неисправности в питающей нагрузку сети.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Вспомогательные трансформаторы 1, 2 и 3 соединены последовательно с аналогом 4 электроустановки и подключены параллельно сети, питающей электроустановку, в которую последовательно с нагрузкой включены три входных трансформатора 5, 6 и 7. Соответствующие входы блока преобразования могут подключаться через переключатель 9, либо к вторичным обмоткам вспомогательных трансформаторов 1, 2 и 3, либо к вторичным обмоткам входных трансформаторов 5, 6 и 7. Выход блока 8 преобразования через разделительный конденсатор 10 соединен с входом исполнительного блока ll, включающего выпрямитель, усилитель и исполнительный элемент, осуществляющий подключение электроустановки к питающей сети. Выход исполнителыюго блока 11 соединен с управляющим элементом переключателя

9. Выключатель 12 может быть включен в любую из входных цепей блока 8 преобразования или на его выходе и служит для включения и отключения электроустановки от питающей сети.

Устройство работает следующим образом.

Прй включении устройства в трехфазную сеть через аналог 4 электроустановки и трансформаторы 1, 2 и 3 протекает ток. Вспомогательными трансформаторами 1, 2 и 3 вырабатываются импульсы, которые, проходя через переключатель 9, попадают на соответствукмие входы блока 8 преобразования. Выключатель 12 при этом должен находиться во включенном состоянии.

Если чередование фаэ в трехфазной сети будет обратным, на выходе блока

987740

8 преобразования последовательность импульсов будет отсутствовать и подключения электроустановки.н питающей сети не произойдет. Если чередование фаэ в трехфазной сети будет правильным, S на выходе блока преобразования 8 будет формироваться последовательность импульсов, которые, пройдя через разделительный конденсатор 10, попадут на вход исполнительного блока 11. Исполнительный

10 блок 11 подключит электроустановку к питающей сети (не показаны) и однов ременно выработает сигнал переключателю 9, который отключит входы блока 8 преобразования от вторичных обмоток

3$ вспомогательных трансформаторов 1, 2 и 3 и подключит их к вторичным обмот кам входных трансформаторов 6, 6 и 7

Так как через электроустановку теперь протекает ток, входные трансформаторы вырабатывают импульсы, которые преобразуются блоком 8 преобразования в последовательность импульсов с частотой, равной половине частоты питающего трехфазного напряжения.

Последовательность импульсов с выхода блока 8 преобразования непрерывно поступает в исполнительный блок который держит электроустановку во включенном состоянии и вырабатывает 30 сигнал определенного логического уровня о том, что чередование фаз трехфаэной сети правильное и через все три фазы электроустановки протекает ток.

Если чередование фаз трехфазной сети з5 станет обратным, последовательность импулн-сов на выходе блока преобразования исчезнет, исполнительный блок ll от ключит электроустановку от питающей сети и сформирует сигнал переключателю 40

9, который отключит входы блока 8 преобразования от вторичных обмоток вход ных трансформаторов 6, 6 и 7 и подклгочит их к вторичным обмоткам вспомогательных трансформаторов 1, 2 и 3. Так 45 как чередование фаэ трехфазной сети, питающей аналог электроустановки, также обратное, электроустановка остается отключенной от питагошей сети. На вы-— ходе исполнительного блока 11 формиру- 50 ется логический сигнал, уровейь которого противоположен уровню догического сигнала для случая прямого чередования фаз, полнительный блок 11, аналогично случаю обратного чередования фаз, отключит электроустановку от питающей сети и сформирует сигнал переклкчателю 9, который отключит входы блока преобразования 8 от вторичных обмоток входных трансформаторов 5 6 и 7 и подключит их к вторичным обмоткам вспомогательных трансформаторов 1, 2 и 3.

Так как через аналог 4 электроустановки по всем трем фазам протекает ток, происходит повторное подключение элек троустановки к питающей сети и отключение ее, если обрыв в фазе не устранен.

В результате исполнительный блок ll формирует периодический сигнал, наличие которого говорит об обрыве одной из фаз электроустановки.

При необходимости выключателем 12 можно отключить электроустановку от питающей сети. В этом случае на один из входов блока 8 преобразования сигнал с трансформаторов не поступает, последовательность импульсов на выходе блока 8 преобразования отсутствует и исполнительный блок 11 отключает электроустановку от питающей сети.

Предлагаемое устройство позволяет надежно защищать электроустановку от подключения к трехфазной сети с обрач ным чередованием фаэ,< тем самым исключить возможность возникновения по данной причине аварийной ситуации, получить сигнал о характеристике неисправности в питающей электроустановку сети, что позволяет принять быстрое и правильное решение по устранению возникающей в процессе эксплуатации изделия аварийной ситуации, а также сохранить время на восстановительный ремонт изделия. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет произвести повторное включение электроустановки к питающей сети без использования дополнительных устройств при предусмотренном условиями эксплуатации кратковременном пропадании трехфазного питания,например при переключении электроустановки с одного источника питания на другой.

Ф ормула изобретения

Если во время работы в одной из фаэ электроустановки произойдет обрыв, например, оборвется фаза, в которую включен входной трансформатор 5, исУстройство для защиты трехфазной электроустановки от работы на двух фазах и обратного чередования фаз, содержащее три входных насыщающихся

7 987740 8 трансФорматора тока, первичные обмотки нами к соответствующим концам первичKoTopbIx включены в фазы питающей сети ных обмоток входных трансформаторов последовательно с нагрузкой, вторичные другими — к контактам аналога электрообмотки соединены в звезду и подклю- установки вторичные обмотки соединены чены к блоку преобразования, выпол з B звезду вторые концы вторичных обмо ненному на функционально связанны Rs ток входных и вспомогательных транси 3К-триггерах, исполнительный блок, форматоров подключены соответственно в д которого через разде ите ьный через замыкающие и разм"" "и е эл менты переключателя к соответствующим конденсатор подключен к выходу олока прео разования, о т л и ч а ю щ е е с я

1р входам блока преобразования, а выход исполнительного блока соединен с управнальных возможностей, путем предвари- ляющим элементом переключателя. тельного контроля состояния питающей Источ к сточники ин рормации, сети, оно дополнительно снабжено трепринятые во внимание при экспертизе мя вспомогательными насыщакацимися трансформаторами тока, аналогом электроустановки и переключателем,при этом первичные обмотки вспомогательныхнасыщающихся трансформаторов тока подключены одними кон1. Авторское свидетельство СССР № 586523, Н 02 Н 7/08>1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 836718, кл. Н 02 Н 7/09, 1981

Составитель В. Орлов

Редактор И. Рыбченко Техред М. Надь

Корректор Г. Решетник

Заказ 10320/43 Тираж 6) 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4