Устройство для защиты синхронного двигателя от асинхронного режима и затянувшегося пуска

(5114 Н 02 Н 7 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ электтвам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМЪ/ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР 9 909745, кл. Н 02 Н 7/08, 1980,Возбудители серии ТЕ 8-320Техническое описание и инструкция по экс плуатации, Харьков, 1976, с, 27,Слодарж М. И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных двигателей. М.; Энергия, 1977, с, 216. Гамм Б. 3. Защита синхронных генераторов от асинхронных режимов. Электричество, 1982, В 9. с.21-27,Авторское свидетельство СССР 9 1100682, кл. Н 02 Н 7/О 8, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ОТ АСИНХРОННОГО РЕЖИ ИА И ЗАТЯНУВШЕГОСЯ ПУСКА . (57) Изобретение относится к ротехнике, а именно к устройс релейной защиты синхронных двигателей, Цель изобретения - повышениеселективности и избирательности работы устройства за счет раздельнойфиксации как аварийных синхронныхрежимов, так и режимов затянувшегосяпуска; При установившемся аварийном асинхронном режиме на выходе четвертого логического элемента И-НЕ 16формируется сигнал, который черезблок выдержки времени поступает висполнительный блок 22. Работа канала защиты от затянувшегося пускаблокируется сигналом с ограничителямаксимального тока 15. При затянувшемся асинхронном пуске двигателя навыходе третьего логического элемента И-НЕ 19 формируется сигнал,который через блок временной выдержки 20 поступает в первый исполнительный блок 21, Применение раздельнйх .каналов для фиксации аварийных асинхронных режимов и затянувшегося пуска позволяет отключать двигатель принеисправности в системе возбужденияс минимальной выдержкой времени.1 з,п.й-лы, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты синхронных двигателей.Целью изобретения является повыше ние селективности и избирательности работы устройства эа счет раздельнойфиксации как аварийных асинхронных режимов, так и режимов затянувшегося пуска (самозапуска).На чертеже приведена Функциональная схема устройства.Устройство содержит преобразователь 1 напряжения и преобразователь 2 тока, нЛ выходе которых включены соответственно усилитель-Формирователь 3 напряжения и усилитель-формирователь 4 тока, на выходе усилителя формирователя напряжения включен инвертор 5, выход которого соединен с первым логическим элементом И-НЕ 6, выход которого через одновибратор 7 и второй инвертор 8 соединен с вторым логическим элементом И-НЕ 9, выход которого через последовательносоединенные расширитель 10 импульсов,фильтр 11 низкой частоты соединен стретьим инвертором 12, Формирователь 13 модуля тока, включенный на выходе преобразователя тока и подключенный к ограничителю 14 минимального тока, ограничитель 15 максимального тока, выход которого соединен с четвертым логическим элементом И-НЕ 16 и четвертым инвертором 17, блок 18 выдержки времени, включенный на выходе четвертого логического элемента И-НЕ 16, третий вход которого соединен также с третьим логическим элементом И НЕ 19, выход которого через блок 20 выдержки времени соединен с исполнительным блоком 21, исполнительный блок 22, включенный на выходе блока 18 выдержки времени, и блок 23 контроля исправности, связанный с входом усилителя-формирователя 3 напряжения,Устройство работает следующим образом,Напряжение и ток в сочетании по90-градусной схеме включения подают"ся на входы преобразователей напряжения и тока, с выходов которых поступают на входы усилителей формиро, вателей напряжения 3 и тока 4 соответственно,Здесь синусоидальные сигналы преобразуют в прямоугольные импульсы, которые с выхода усилителя-формирователя 3 напряжения поступают на пер 1 О 15 вый вход второго логического элемента И-НЕ и через инвертор 5 - на первый вход первого логического элемента И-НЕ 6, а с выхода усилителя-формирователя 4 тока - на второй вход логического элемента 6, который во время совпадения входных импульсов высокого уровня Формирует импульсы низкого уровня, пропорциональные Фазовому сдвигу входных величин,Эти импульсы поступают на второй вход второго логического элемента И-НЕ 9 и запускают одновибратор 7,который вырабатывает импульсы низкого уровня, длительность которых со 4ответствует уставке по фазовому углу У, С выхода одновибратора 7 импульсыпоступают на второй инвертор 8 и пос"ле инвертирования - на третий входвторого логического элемента И-НЕ 9.Импульс низкого уровня на выходе второго логического элемента И-НЕ 9 Формируется только при уменьшении длительности импульса совпадения меньшедлительности инвертированного импульса одновибратора и только при опере"жающем токе статора, что позволяетотстроиться от ложной работы защиты 30в генераторных режимах двигателя.Асинхронные режимы как аварийные,так и пусковые) при подаче на входытоков и напряжений по 90-градуснойсхеме фиксируются при уменьшенииугла между напряжением тока сети дооЗ 5 30-40 при опережающем токе статора. хронном режиме величина тока статора находится в пределах от 1 р н. до1 ,р.ро . В этом случае на второйвход четвертого логического элемента 50 И-НЕ 16 с ограничителя 14 минимального тока и на третий вход с ограничителя 15 максимального тока поступают потенциалы высокого логическогоуровня. На выходе четвертого логического элемента И-НЕ 16 формируетсясигнал, который через блок выдержкивремени поступает в исполнительный Импульсы, сформированные на второмлогическом элементе И-НЕ 9, при фиксации асинхронного режима, расширяются расширителем 10 импульсов, филь труются Фильтром 11 низкой частотыи через третий инвертор 12 в виде потенциала высокого уровня поступают на третий вход четвертого логического элемента И-НЕ 16 на первый, вход 45 третьего логического элемента И-НЕ 19.При установившемся аварийном асин3 12772 блок 22. Блок 20 отключает двигатель и выдает на световое табло сигнал "Аварийный асинхронный, режим", Работа канала защиты от затянувшегося пуска блокируется сигналом с ограни чителя 15 максимального тока, который инвертируясь на четвертом инверторе 17, поступает на второй вход третьего логического элемента И-НЕ 19 в виде потенциала низкого логического10 уровня.При затянувшемся асинхронном пуске двигателя, когда момент приводного механизма превышает электромагнитный момент двигателя, ток статора15 Т1 . В этом случае на втооР.максрой вход третьего логического элемента И-НЕ 9 с инвертора 17 поступает потенциал высокого логического уровняНа выходе третьего логического элемента И-НЕ 19 формируется сигнал, через блок 20 временной выдержки поступающий в первый исполнительный блок 21, который отключает двигатель и выдает сигнал на световое табло "Затянувшийся пуск". Применение раздельных каналов для фиксации аварийных асинхронных режи 30 мов и затянувшегося пуска позволяет отключать двигатель при неисправности в системе возбуждения с минимальной вьдержкой времени, что предотвращает дальнейшее развитие аварии и тяжелые повреждения двигателя. 35Блок 20 выдержки времени канала фиксации затянувшегося пуска отстроен по времени от режимов нормального пуска (самозапуска) двигателя, за счет чего осуществляется разгрузка двигателя путем уменьшения момента сопротивления приводимого механизма закрытие задвижки на насосе, измене" ние угла атаки лопаток вентилятора и пр), и лишь затем производит отключе ние двигателя. Индикация причины отключения двигателя повышает удобство его эксплуатации и улучшает условия работы обслуживающего и ремонтного персонала,что особенно важно при эксппуатацни двигателей техноло гическим персоналом предприятий. Для экстренной проверки. исправности основных блоков защиты, установленной на ответственных двигателях, в нее дополнительно введен блок 23 контроля исправности. При токе ста 88тора Т,Т, осуществляется коммутация кнопкиКонтроль исправности" в блоке 23, В этом случае вход усилителя формирователя 3 напряжения отключается от выхода преобразователя 1 напряжения и через фазосдвигающую цепь блока 23 подключается к третье" му выходу преобразователя 2 тока. Од.новременно происходит отключение выходных цепей исполнительных блоков.Фазовый сдвиг блока 23 соответствует предельной величине уставки защиты по углу 9Таким образом, имитируется асинхронный режим и при исправности защиты, исполнительные блоки осуществляют световую индикацию аварий. Формула изобретения1 1. Устройство для защиты синхронного двигателя от асинхронного режима и затянувшегося пуска, содержащее преобразователь напряжения, преобразователь тока, на выходе которых включены соответственно усилитель- формирователь напряжения и усилитель- формирователь тока, три логических элемента И-НЕ, три инвертора, причем выход усилителя-формирователя напря-, ,жения соединен с первым входом второго логического элемента И-НЕа выход первого инвертора соединен с пер- вым входом первого логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго логического элемента И-НЕ и с входом одновибратора, выход которого соединен с входом второго инвертора, выход которо- го соединен с третьим входом второго логического элемента И-НЕ, выход ко-. торого соединен через последователь-. но соединенные расширитель импульсов, фильтр низкой частоты и третий инвертор с первым входом третьего логического элемента И-.НЕ, выход которого связан с первым исполнительным блоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности и избирательности работы защиты, в нее дополнительно введены формирователь модуля тока, "ограничитель минимального тока, ограничитель максимального тока, четвертый инвертор, четвертый логический элемент И-НЕ, два блока выдержки времени и второй исполнительный блок, при этом другой выход усилителя-формирователя тока127 Составитель Т. ЩегольковаРедактор Н. Швыдкая Техред Л,Олейник Корректор И. Эрдейи Заказ 6753/51 Тираж 612 ПодписноеВНИЯПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен с входом формирователя модуля тока, первый выход которого через ограничитель минимального токасоединен с входом четвертого логического элемента И-НЕ, а второй выходсоединен с входом ограничителя максимального тока, выход которого соединен с входом четвертого инвертораи с вторым входом четвертого логического элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом третьегоинвертора, а выход четвертого логическото элемента И-НЕ соединен с входом первого блока выдержки времени,выход которого соединен с входом вто 7288 ерого исполнительного блока, выход четвертого инвертора соединен с вто" рим входом третьего логического элемента И-НЕ, выход которого соединен 5 с первым исполнительным блоком черезблок выдержки времени 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 1 О экстренного контроля его работоспособности, в.него дополнительно введен блок контроля иСправности, включенный между преобразователями напряжения и тока и усилителем-формировате лем напряжения.