Устройство для защиты синхронного двигателя от асинхронного режима

(5) СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ еский институт А. В,Левшов тво СССР , 1982,еков С.Л., Панерлектродвигателей . - М.: Энергоатотво ССС 8, 1987.(56) Авторское свидетельсМ 909745, кл. Н 02 Н 7/08Когородский В,И., Кужно Л.Б. Релейная защита энапряжением выше 1000 Вмиздат, 1987, с.172.Авторское свидетельс1 Ф 1485350, кл. Н 02 Н 7/О(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите синхронных машин, Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит преобразователи напряжения 1 и тока 2, блок 5 измерения фазы между током и напряжением, два блока 16 и 17 сравнения, два блока 18 и 20 выдержки времени, логический элемент И 19, генератор 21 стабильной частоты и исполнительный орган 22, При асинхронном режиме работе ток статора отстает от напряжения статора на некоторый угол (/). Накопление счетчиком 15 числа импульсов, заданного первым блоком 16 сравнения, соответствующего первой уставке по углу (/)1, вызывает появление на выходе 16 выходного сигнала и поступление его на вход блока 18 с заданной периодичностью. Последний спустя заданное выдает сигнал на исполнительный орган 22, Если на выходе блока 17. сравнения появляется сигнал, соответствующий достижению угла, равного у, при поступлении на его вход импульса на выходе блока 20 появляется единичный сигнал, Если период следования импульсов с блока 17 меньше, чем время возврата блока 20, т.е. скольжение превышает заданное значение, на выходе блока 20 поддерживается единичный сигнал, Одновременное появление импульсов с блоков 16 и 20 приводит к срабатыванию логического элемента 19 и исполнительного органа 22 без выдержки времени блока 19, 2 ил.1598025 25 30 35 40 45 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к области релейной защиты синхронных машин.Цель изобретения - расширение области применения за счет использования на двигателях, не имеющих датчика вращения ротора. На фиг.1 показана принципиальная схема устройства; на фиг.2 - времяимпуль-сные диаграммы (напряжения 02 - 022) ос новных элементов при работе возбужденного двигателя в асинхронномрежиме. Устройство содержит преобразователь 1 напряжения (ПН), преобразователь 2 тока 15(ПТ), транзистор 3 и дифференцирующую ВС-цепь 4, входящие в состав ПН, 1, блок 5 измерения фазы (БИФ) между током и напряжением, состоящий из двухвходовых логических элементов(ЛЗ) 6 - 9, ВЯ-триггера 10 .20(Т), двухвходовых ЛЭ 11 и 12, ВЯ-триггера 13, трехвходового ЛЭ 14 и счетчика (СТ) 15, причем входы ЛЭ 6 - 9 подключены к коллектору транзистора 3 (выходу ПН 1) и выходу ПТ 2, выход ЛЭ 6 подключен к Я-входу Т 10, а выход ЛЭ 7 - к В-входу Т 10, выход ЛЭ 8 подключен к первому входу ЛЭ 12, а,выход ЛЭ 9 - к первому входу ЛЭ 11, вторые входы ЛЭ 11 и ЛЭ 12 подключены к вь 1 ходу Т 10, выход ЛЭ 11 подключен к Я-входу Т 13, а выход ЛЭ 12 - к В-входу Т 13, первый вход ЛЭ 14 подключен к выходу Т 13, второй вход ЛЭ 14 - к выходу ЛЭ 9, а третий вход ЛЭ 14 - к выходу генератора 21 эталонных импульсов (ГЭ), счетный вход СТ 15 подключен к выходу ЛЭ 14, а вход установки нуля СТ 15 - к дифференцирующей ВС-цепи 4, первый блок 16 сравнения (БС), выполненный,например, в виде дешифратора ОС, своими входами подключенный к выходам СТ 15, а выходом через переключатели 01 - С 2 н - к входу первого блока 18 выдержки. времени (БВВ) и первому входу логического элемента И 19, второй БС 17, выполненный аналогично БС 16 и подключенный своими входами к выходам СТ 15, а выходом с помощью переключателей Я 1 - Ян - к входу второго БВВ 20, выход которого подключен к второму входу элемента И 19, исполнительный орган (ИО) 22, входом подключенный к выходам БВВ 18 и элемента И 19. Устройство работает следующим образом. На вход ПН 1 и ПТ 2 подают напряжение и ток статора защищаемого двигателя, например Од, д. В ПН 1 и ПТ 2 осуществляется гальваническое разделение цепей измерительных трансформаторов напряжения и тока и данного устройства, а также формирование прямоугольных импульсов 02 и Оз, совпадающих по фазе с входным напряжением и током. Амплитуда импульсов 02, Оз соответствует уровню логической единицы. В начале каждого измерительного цикла происходит обнуление счетчика СТ 15 коротким импульсом 04, формируемым дифференциальной ВС-цепочкой 4 по переднему фронту импульса Оз. В статическом состоянии, когда напряжение питания подано, а входные напряжения и ток равны нулю, на выходе ПН 1 и ПН 2 устанавливаются единичные выходные сигналы Оз и 02, В результате этого импульсом 07 Т 10 устанавливается в нулевое состояние, чем блокируется работа других блоков и устройства в целом, То же происходит при исчезновении хотя бы одного из входных сигналов - тока или напряжения, При наличии входных сигналов Т 10 периодически импульсами Об устанавливается в единичное, а импульсами От - в нулевое состояние, разрешая прохождение импульсов Оз, 09 на входы Т 13. ЛЭ 8 и 9 формируют, импульсы Ов, 09, длительностью пропорциональные фазовому сдвигу рмежду током д и напряжением Од статора, В синхронном режиме работы двигателя ток статора имеет, как правило, емкостный характер и опережает напряжение статора, а при потере синхронизма наоборот - ток имеет индуктивный характер и отстает от напряжения статора на угол р, В первом случае импульсы Оз совпадают по времени с импульсами 01 о, в результате чего Т 13 выходным сигналом ЛЭ 12 устанавливается в нулевое состояние и блокирует ложную работу устройства, При асинхронном режиме работы совпадают по времени импульсы 09 и 010, а Т 13 устанавливается в единичное состояние выходным сигналом ЛЭ 11 01 ь Таким образом, наличие единичного сигнала на выходе Т 13 говорит о том, что на обоих входах устройства присутствуют входные сигналы, причем ток статора отстает от напряжения статора на некоторый угол р. Одновременное появление импульсов 09 и 01 з на входах Л Э 14 разрешает прохождение импульсов 021, следующих с частотой, задаваемой ГЭ 21, на вход СТ 15. Количества эталонных импульсов 021, накопленных СТ 15, пропорционально длительности импульса 09, а следовательно, и величине угла р между током и напряжением, При накоплении СТ 15 числа импульсов, заданного первым БС 16, соответствующегопервой уставке по углу о, на выходе БС 16 появляется выходной сигнал О 16. Если импульсы О 16 поступают с заданной периодичностью на вход БВВ 18, последний срабатывает спустя заданное время тБВВ 18, а ИО 22 осуществляет контактный выход устройства,При накоплении СТ 15 числа импульсов, заданного вторым БС 17, соответствующего второй уставке по углу а, на выходе БС 17 появляется выходной сигнал Оп, поступающий на вход БВВ 20. В исходном состоянии выходной сигнал БВВ 20 равен нулю, а при поступлении на его вход импульса Оп на выходе БВВ 20 появляется единичный сигнал О 2 о. сохраняющийся в течение некоторого времени 1 ьвн 2 о, соответствующего заданному периоду частоты скольжения ротора. По истечении этого времени 1 ьнн го БВВ 20 возвращается в исходное состояние. Если период следования импульсов О 1 т меньше, чем время возврата ивв 2 о, т,е. скольжение превышает заданное значение, на выходе БВВ 20 будет поддерживаться единичный выходной сигнал Ого. Одновременно появление импульсов О 6 и Оо приводит к срабатыванию Л Э 19 и ИО 22 без выдержки времени сьвв в,Формула изобретения Устройство для защиты синхронногодвигателя от асинхронного режима, содержащее преобразователи тока и напряже ния, входы которых предназначены дляподключения к цепям статора защищаемого двигателя, блок измерения фазы между током и напряжением, два входа которого соединены с выходами преобразователя 10 напряжения, исполнительный орган, входкоторого соединен с выходом логического элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введены первый и вто рой блоки сравнения, два блока выдержкивремени и генератор импульсов эталонной частоты, выход которого соединен с третьим входом измерителя фазы, четвертый вход которого соединен с выходом преобраэова теля тока, выход измерителя фазы соединенс входами первого и второго блоков сравнения. выход первого блока сравнения соединен с первым входом логического элемента И и с входом первого блока выдержки вре мени, выход которого соединен с входомисполнительного органа, второй вход логического элемента И через второй блок выдержки времени соединен с выходом второго блока сравнения.30